[发明专利]中型异步电动机冷却的计算方法

说明书

本发明涉及一种中型异步电动机冷却的计算方法，本发明运用流体运动计算公式和风扇尺寸计算公式，算出电机所需要的总流量，冷却器冷却管的数量，转子内风扇的流量和压强，转子外风扇风路的风阻、流量和压力，从而确定冷却器的尺寸和内外风扇尺寸。本发明改善以往项目冷却器和风扇的设计尺寸偏大导致机械损耗过大问题，实现了尺寸设计真正由定性到定量的飞跃，首次运用流体运动计算公式和风扇尺寸计算公式，算出电机所需要的总流量，冷却器冷却管的数量，转子内风扇的流量和压强，转子外风扇风路的风阻、流量和压力，从而确定冷却器的尺寸和内外风扇尺寸。

技术领域

本发明涉及中型异步电动机冷却的计算方法。

背景技术

电机在运行时会产生热量，包括：轴承与轴摩擦时产生的热量；电流在定子绕组、转子绕组产生的热量；磁场交变在铁芯内产生的热量等。轴承中的热量由轴承表面散热筋和润滑油散热，其他的损耗产生的热量全部由冷却系统的流体带走。空空冷型中型异步电动机冷却系统，其冷却方式为空空冷强制通风，包括空空冷却器和内外风扇。

以往项目冷却器和风扇的设计，延续以前的老式的计算方法，或者采取相同尺寸的借用，大多数情况会导致冷却器管数过多和内外风扇尺寸偏大，不仅会使电机整体重量增大，成本增加，同时这会导致电机内部温升过高以及机械损耗过大问题，进而会使电机的效率降低，达不到设计要求。因此迫切需要一种冷却器和风扇的计算方法，来合理地设计冷却器和内外风扇尺寸。

发明内容

本发明的目的是提供一种通过计算电机所需要的流量、内外风扇工作点的压强和流量，最终确定冷却器冷却管的数量以及算出内外风扇尺寸的中型异步电动机冷却的计算方法。本发明技术方案是：一种中型异步电动机冷却的计算方法：

1)利用经典公式计算电机冷却所需要的总的流量，具体方法如下：

电动机冷却，需要流体的总流量按计算

式中：p_总—冷却介质带走的损耗，该损耗为电动机的机械损耗W；

Ca—冷却介质比热容，对于空气来说，Ca值为1100J/(m³*℃)

△t—冷却介质的温升，可根据试验测得，也可根据经验选取适当的值，一般可取15～20℃；

2)利用电动机的机械损耗计算冷却器所需要冷却器的管数；

异步电动机采用IC611(国家标准GB/T1993-93中详细定义了冷却方式的标记系统，IC611意为采用外装式冷却器，初级冷却介质与次级冷却介质均为空气，且介质运动的推动方式为自循环)冷却方式，冷却器系统包括带有一定数量的冷却管的YKK(国家机械行业标准JB/T 1270-2016中定义了YKK的含义，YKK意为封闭带空-空冷却器的笼型转子异步电动机)空空冷却器和起导风作用的外风罩，计算一下冷却管数N，

式中：N—冷却管数，取整数；

K—冷却管外表面的利用率；

d—冷却管的外表面直径，m；

L—冷却管的长度，m；

3)冷却系统内风扇的流量和风压计算；

转子内风扇的流量计算

风扇叶轮的线速度为U₂，m/s

其中，D₂—风扇叶轮外径，m/s；

n—电机转速，r/min

风扇外径一周的面积A₂，㎡