Системы вентиляции электрических машин

Электрические машины подразделяют в зависимости от способа охлаждения на:

Машины с естественным охлаждением. У них нет специальных устройств для усиления эффективности охлаждения. Естественную вентиляцию применяют в машинах малой мощности, так как условия их охлаждения сравнительно легкие.

Машины с самовентиляцией. У них охлаждение достигается с помощью вентилятора (крылатки). Самовентиляцией может быть внутренняя, когда воздух проходит внутри машины, и наружная, когда вентилятор выносят наружу и он обдувает внешнюю ребристую поверхность станины. Внутренняя самовентиляция в зависимости от расположения вентилятора по отношению к потоку охлаждающего воздуха может быть вытяжной или нагнетатель ной. При аксиальной вытяжной вентиляции (рис. 1.11, а) вентилятор А создает в машине разряжение: воздух под давлением атмосферы поступает в машину и затем выбрасывается из нее наружу. При аксиальной нагнетательной вентиляции (рис. 1.11, б) вентилятор А забирает воздух, нагнетает в машину и затем выталкивает его наружу.

Рис. 1.11. Аксиальные системы самовентиляции машины постоянного тока

При аксиальной вентиляции охлаждающий воздух проходит по внутренним вентиляционным каналам параллельно оси вала, а при радиальной вентиляции — перпендикулярно (рис. 1.12, а). Недостаток самовентиляции состоит в том, что при снижении частоты вращения машины резко падает производительность вентилятора, в результате чего ухудшается интенсивность охлаждения машины. На рис. 1.12, б изображена схема вентиляции с внешним обдувом корпуса машины.

Рис. 1.12. Машины с радиальной системой охлаждения (а) и схема вентиляции с внешним обдувом корпуса (б)

Машины с независимым охлаждением. В них воздух поступает от вентилятора, работающего независимо от машины. Вентиляция может быть протяжной или замкнутой. При протяжной системе вентиляции холодные массы воздуха подводятся извне, проходят через машину и выбрасываются в окружающую атмосферу. Недостаток такой системы заключается в том, что на внутренних поверхностях машины накапливаются пыль и грязь, которые всегда содержатся в воздухе, вызывая ухудшение условий охлаждения машины. Это может быть причиной аварии. Применение фильтров на входе воздуха в машину нерационально, так как их нужно часто очищать и они увеличивают сопротивление движению воздуха. При замкнутой системе вентиляции (рис. 1.13) охлаждающий воздух проходит по замкнутому контуру через воздухоохладители ВО. При такой вентиляции машина предохраняется от попадания в нее пыли.

Рис. 1.13. Схема замкнутой системы вентиляции

В качестве охлаждающей среды допускается применение не только воздуха, но и водорода. При водородном охлаждении вентиляционные потери снижаются почти в десять раз, а срок службы изоляции увеличивается, так как исключаются окислительные процессы. Для устранения взрыва, в случае образования внутри машины гремучего газа, через нее предварительно пропускают углекислый газ. Затем машину заполняют водородом под давлением выше атмосферного, что предупреждает попадание воздуха внутрь машины.