Quá trình hoạt động của động cơ thực chất là quá trình chuyển đổi qua lại giữa năng lượng điện và năng lượng cơ học, và một số tổn thất là không thể tránh khỏi trong quá trình này. Phần lớn các tổn thất này được chuyển hóa thành nhiệt, làm tăng nhiệt độ hoạt động của cuộn dây động cơ, lõi sắt và các bộ phận khác.
Vấn đề quá nhiệt động cơ là hiện tượng thường gặp trong quá trình nghiên cứu và phát triển cũng như sản xuất sản phẩm mới. Cô Shen cũng đã gặp nhiều trường hợp nhiệt độ động cơ tăng đột ngột và khó ổn định sự tăng nhiệt độ trong quá trình thử nghiệm. Kết hợp với vấn đề này, hôm nay cô đã tham gia trình bày ngắn gọn về phương pháp làm mát, thông gió và tản nhiệt của động cơ, phân tích cấu trúc thông gió và làm mát của các loại động cơ khác nhau, và cố gắng tìm ra một số kỹ thuật thiết kế để tránh hiện tượng quá nhiệt động cơ.
Do vật liệu cách điện được sử dụng trong động cơ có giới hạn nhiệt độ, nhiệm vụ làm mát động cơ là tản nhiệt lượng sinh ra do tổn thất bên trong động cơ, sao cho sự tăng nhiệt độ của từng bộ phận trong động cơ được duy trì trong phạm vi quy định của tiêu chuẩn và nhiệt độ bên trong phải được đồng đều.
Động cơ thường sử dụng khí hoặc chất lỏng làm môi chất làm mát, và các môi chất phổ biến là không khí và nước, mà chúng ta gọi là làm mát bằng không khí hoặc làm mát bằng nước. Làm mát bằng không khí thường được sử dụng cho hệ thống làm mát kín hoàn toàn và làm mát hở; làm mát bằng nước phổ biến hơn với hệ thống làm mát bằng áo nước và làm mát bằng bộ trao đổi nhiệt.
Tiêu chuẩn động cơ điện xoay chiều IEC60034-6 quy định và giải thích phương pháp làm mát của động cơ, được thể hiện bằng mã IC:
Mã phương pháp làm mát = Mã IC + mã bố trí mạch + mã môi chất làm mát + mã phương pháp đẩy
1. Các phương pháp làm mát thông thường
1. IC01 làm mát tự nhiên (làm mát bề mặt)
Ví dụ: động cơ servo nhỏ gọn Siemens 1FK7/1FT7. Lưu ý: Nhiệt độ bề mặt của loại động cơ này cao, có thể ảnh hưởng đến các thiết bị và vật liệu xung quanh. Do đó, trong một số ứng dụng công nghiệp, cần xem xét việc tránh tác động tiêu cực của nhiệt độ động cơ thông qua việc lắp đặt động cơ và giảm công suất vừa phải.
2. IC411 làm mát bằng quạt (tự làm mát)
IC411 thực hiện quá trình làm mát bằng cách di chuyển không khí thông qua sự quay của chính động cơ, và tốc độ di chuyển của không khí có liên quan đến tốc độ quay của động cơ.
3. Làm mát bằng quạt cưỡng bức cho IC416 (làm mát cưỡng bức hoặc làm mát bằng quạt độc lập)
IC416 chứa một quạt được điều khiển độc lập, đảm bảo lưu lượng gió không đổi bất kể tốc độ của động cơ.
IC411 và IC416 là các phương pháp làm mát thường được sử dụng cho động cơ điện xoay chiều không đồng bộ điện áp thấp, và việc tản nhiệt được thực hiện bằng cách thổi khí vào các cánh tản nhiệt trên bề mặt động cơ bằng quạt.
4. Làm mát bằng nước
Nhiệt lượng sinh ra do tổn thất lớn trong động cơ được tản ra qua bề mặt động cơ vào không khí xung quanh. Khi động cơ hoạt động trong những điều kiện nhất định, để ngăn ngừa sự tăng nhiệt độ cao của các bộ phận khác nhau trong động cơ, đôi khi có các kênh hoặc ống đặc biệt chứa đầy nước ở phần nóng nhất của động cơ, và không khí lưu thông bên trong động cơ sẽ truyền nhiệt từ bên trong ra bề mặt được làm mát bằng nước.
5. Làm mát bằng hydro
Trong các máy điện tốc độ cao, chẳng hạn như máy phát điện tuabin, người ta sử dụng phương pháp làm mát bằng hydro. Trong một hệ thống kín, khí hydro có áp suất cao hơn vài phần trăm so với áp suất khí quyển được lưu thông bên trong bằng quạt tích hợp, sau đó lần lượt đi qua bộ phận sinh nhiệt của động cơ và bộ làm mát dạng ống bằng nước.
6. Làm mát bằng dầu
Trong một số động cơ, các bộ phận cố định, và thậm chí cả các bộ phận quay, đều được làm mát bằng dầu, dầu này lưu thông bên trong động cơ và qua các bộ làm mát được đặt bên ngoài động cơ.
2. Phân loại động cơ dựa trên phương pháp làm mát
(1) Động cơ làm mát tự nhiên không sử dụng các phương pháp đặc biệt để làm mát các bộ phận khác nhau của động cơ và chỉ dựa vào sự quay của rôto để đẩy không khí.
(2) Bộ phận gia nhiệt của động cơ tự làm mát được làm mát bằng quạt tích hợp hoặc thiết bị đặc biệt gắn vào bộ phận quay của động cơ.
(3) Động cơ làm mát bằng gió (động cơ làm mát bằng thổi) Bề mặt ngoài của động cơ được làm mát bằng gió do quạt gắn trên trục động cơ tạo ra, và không khí bên ngoài không thể đi vào bộ phận gia nhiệt bên trong động cơ.
(4) Sự tuần hoàn của môi chất làm mát động cơ với thiết bị làm mát bổ sung được tạo ra bởi các thiết bị đặc biệt bên ngoài động cơ, chẳng hạn như tủ làm mát bằng nước, tủ làm mát bằng không khí và quạt ly tâm dòng xoáy.
Thời gian đăng bài: 24 tháng 10 năm 2023