При работе электрические машины нагреваются. Это объясняется тем, что в них при работе имеют место потери мощности - постоянные и переменные.
Постоянные потери не зависят от нагрузки машины ( тока нагрузки ). К ним отно
сятся магнитные ( потери в стали ) и механические потери.
Магнитные потери складываются из потерь на гистерезис ( перемагничивание ) и вихревые токи.
Механические потери слагаются из потерь на трение в подшипниках, щеток о кол-
лектор или кольца, якоря о воздух и вентиляционные потери.
Переменные потери, которые называют также потерями в меди обмоток, относятся потери на нагрев обмоток при протекании через них электрического тока и потери в ще-
точных контактах.
Из всех перечисленных видов потерь наибольшими являются электрические потери
которые, в соответствии с законом Джоуля – Ленца, пропорциональны квадрату тока в обмотках
Р = I Rt,
где I – ток в обмотке, А;
R – сопротивление обмотки, Ом;
T – время протекания тока через обмотку, с.
В конечном счете, все без исключения виды потерь преобразовываются в тепло.
Различают два вида вентиляции:
1. естественную;
2. искусственную.
В электрических машинах с естественной вентиляцией отсутствуют как вентиля-
тор, так и какие либо конструктивные элементы, создающие направленное движение воз-
духа для отвода тепла от частей машины.
Абсолютное большинство электрических машин имеет искусственную вентиля-
цию, при которой для создания аэродинамического или гидравлического напора использу
ются конструктивные элементы машины или отдельные устройства – вентиляционные ло
патки на роторе ( якоре ), вентиляторы, компрессоры и т.п.
Согласномеждународной системе обозначения способов охлаждения электриче-
ских машин полное обозначение способов охлаждения содержит буквы IC ( IC – Internatio
nal ( международная система ) Cooling ( охлаждение ) и группы знаков из одной буквы и двух цифр.
Буква обозначает вид хладагента, используемого для охлаждения:
А ( air ) – воздух;
Н ( hydrogen ) – водород;
N ( nitrogen ) – азот;
C ( carbon dioxide ) – двуокись углерода;
F ( Freon ) – фреон ( в настоящее время применение фреона в качестве хладагента запрещено );
W ( water ) – вода;
V – ( vaseline ) – масло;
К - ( kerosine ) – керосин.
Если в качестве хладагента используются другие, не поименованные выше жид-
кость или газ, то в обозначении приводится их полное наименование.
Первой цифрой условно обозначается устройство цепи для циркуляции хладагента.
Обозначение и характеристика некоторых наиболее часто встречающихся цепей приведена в таблице 3.3.
Таблица 3.3.
Условное обозначение цепи для циркуляции хладагента ( первая цифра в условном обозначении системы охлаждения )
Обозначение
Краткая характеристика схемы
Цифра
Схема
Хладагент свободно подводится из окружающей среды к машине и свободно возвращается в эту среду ( свободная циркуляция )
Хладагент подводится к машине или охладителю не из окружающей среды, а из другого источника через водопроводную трубу или подводящий ка-
нал, а затем удаляется через отводящую трубу или отводящий канал, а затем удаляется через отводя-
щую трубу или отводящий канал на некотором расстоянии от машины ( охлаждение при помощи подводящей и отводящей труб или каналов )
Первичный хладагент циркулирует по замкнутой системе и отдает свое тепло через поверхность кор
пуса вторичному хладагенту, которым является среда, окружающая корпус машины. Поверхность
корпуса машины может быть гладкой или ребри
стой для лучшей теплоотдачи ( охлаждение внеш
ней поверхности машины ).
Первичный хладагент циркулирует по замкнутой системе и отдает свое тепло вторичному хладаген-ту в охладителе, встроенному в машину и являю-
щемся ее неотъемлимой частью; вторичным хлад-
агентом не является среда, окружающая машину ( охлаждение при помощи встроенного охладителя, без использования окружающей среды )
Первичный хладагент циркулирует по замкнутой системе и отдает свое тепло вторичному хладаген-ту в охладителе, являющемся независимым устрой
ством, установленным непосредственно на маши
не; вторичным хладагентом не является среда, окружающая машину (охлаждение при помощи пристроенного охладителя, без использования окружающей среды )
Вторая цифра в цифровой части условного обозначения обозначает способ переме
щения хладагента. Примеры обозначений и краткое наименование наиболее распостранен
ных способов перемещения хладагента приведена в таблице 3.4.
Таблице 3.4.
Условное обозначение способа перемещения хладагента ( вторая цифра в услов-
ном обозначении системы охлаждения )
Обозначение
Способ перемещения хладагента
Цифра
Схема
За счет разницы температур – свободная конвен-
ция; вентилирующее действие ротора машины не-
значительно
Вентилирующим действием ротора или при помо-
щи специального устройства, расположенного на валу ротора машины - самовентиляция
При помощи зависимого встроенного устройства, не смонтированного непосредственно на валу ма-
шины, например внутреннего вентилятора с зуб-
чатой передачей или ременным приводом
При помощи зависимого встроенного устройства,
установленного непосредственно на машине, на-
пример, вентилятора, приводимого в движение электрическим двигателем, получающим питание от выводов охлаждаемой машины
При помощи отдельного устройства, не установ
ленного на машине и не зависящего от нее, или под давлением в системе циркуляции хладагента, например путем подачи воды из водопроводной сети или газа под давлением при помощи форсунки
Посредством относительного движения машины
через хладагент, например, тяговй двигатель, охлаждаемый окружающим воздухом, или двига-
тель, приводящий в движение вентилятор и охлаж-
даемый основным воздушным потоком
Если машина имеет две и более цепи охлаждения, как, например, обдуваемые дви-
гатели исполнения IP44 или машины с замкнутой системой охлаждения при наличии охла
дителей, то в обозначении следует указывать характеристики каждой из цепей, начиная с цепи со вторичным хладагентом, т.ею имеющим более низкую температуру.
Характеристику цепи, относящуюся к непосредственному охлаждению обмоток,
следует ставить в обозначении способа охлаждения в скобки.
Примеры полных обозначений способов охлаждения приведены в таблице 3.5.
Таблица 3.5.
Примеры условных обозначений систем охлаждения электрических машин
Обозначение
Схема
Система охлаждения
IC01
Защищенная машина с вентиляцией, вентиля-тор расположен на валу машины
IC03
Защищенная машина, охлаждаемая пристроен-
ным вентилятором, приводной электродвига-
тель вентилятора получает питание от выводов охлаждаемой машины
IC0040
Закрытая машина с естественным охлаждени-
ем без внешнего вентилятора
IC041
Закрытая машина с ребристой или гладкой ста
ниной, обдуваемой внешним вентилятором, расположенным на валу машины
IC37
Закрытая машина с подводящей и отводящей трубами, машина охлаждается вентилятором с приводным электродвигателем, не установлен-
ным на машине
IC37A81
Закрытая машина с воздушным охлаждением и пристроенным водяным охладителем; циркуля
ция воды в охладителе создается отдельным насосом или от водопроводной сети
IC87,
обмотка статора W 87,
обмотка ротора Н71
Закрытая машина, имеющая обмотку статора с непосредственным водяным охлаждением; об
мотка ротора охлаждается водородом; циркуля
ция воды в обмотке статора отдельным насо-
сом или от водопроводной сети; к машине при-
строен воздушный охладитель
Стандарты СНГ допускают в условных обозначениях способов охлаждения наибо-
лее распостраненных электрических машин применение упрощенной системы.
Так, если во всех цепях охлаждения электрических машин используется только воз-
дух, то буква А в обозначении может быть опущена.
Если способом охлаждения является самовентиляция, то в обозначении допускает-
ся сохранить только первую цифру, характеризующую устройство цепи охлаждения, на-
пример, обозначать ICO вместо ICO1, как при полном обозначении.
Rt,
