2.3 Конструкционные материалы, применяемые для электрических машин

и трансформаторов

Их применяют для изготовления тех частей и деталей электрических машин и трансформаторов, которые служат главным образом для передачи и восприятия механических воздействий.

В электрических машинах применяются :

• чугун,

• сталь,

• цветные металлы

• сплавы цветных металлов

• пластмассы.

Занятие 3 Нагревание и охлаждение электрических машин и трансформаторов.

3.1. Режимы работы и потери энергии при работе электрических машин

Режим работы электрической машины или трансформатора при условиях, для которых они предназначены заводом-изготовителем, называют номинальным.

Такой режим характеризуется номиналь­ными величинами, указанными на заводском щитке машины или трансформатора.

Обычно электрические машины и трансформато­ры предназначаются для продолжительного режима работы, при котором они могут работать с установившимися превышениями температуры их отдельных частей над температурой окружающей среды, не превосходящими допускаемых общесоюзными стандар­тами.

При работе электрических машин и трансформаторов возника­ют потери преобразуемой ими энергии.

Эти потери складываются из следующих видов:

1. электрические (потери в обмотках), идущие на нагревание протекающими токами проводов обмоток, сопротивлений переход­ных контактов на коллекторе или контактных кольцах;

2. гистерезисные, возникающие в перемагничиваемых ферро­магнитных частях машин или трансформатора;

3. потери на вихревые токи в частях машин и трансформаторов, находящихся в переменных магнитных нолях.

4. механические, идущие на трение в подшипниках, о воздух (или газ), вращающихся частей машины, щеток о коллектор или контактные кольца;

5. потери, затрачиваемые на вращение вентилятора, располо­женного на валу машины.

3.2. Способы охлаждения электрических машин.

Возникающие при работе электрических машин и трансформа­торов потери энергии превращаются в теплоту, нагревая отдельные их части.

Теплота должна быть рассеяна в окружающую среду, чтобы температура отдельных частей электрических машин и транс­форматоров не превышала допустимых пределов.

По способу охлаждения электрические машины подразделя­ются на:

1. машины с естественным охлаждением, не имеющие специаль­ных устройств для охлаждения. Такие машины бывают малой мощ­ности, так как отвод тепла в них малоинтенсивен;

2. машины с самовентиляцией, на валу которых помещают вен­тилятор, всасывающий или нагнетающий в машину при вращении ротора воздух и прогоняющий его через внутреннюю полость ма­шины.

3. машины с посторонним охлаждением, в которых охлаждаю­щий воздух (или водород) прогоняется по трубам вентилятором. Такое охлаждение применяют для машин большой мощности.

В зависимости от того, в каком направлении движется охлаж­дающий воздух по телу ротора, различают две основные системы вентиляции:

• радиальную

• осевую.

При радиальной вентиляции охлаждающая среда перемещается в радиальном направлении от вала к периферии ротора через промежутки между пакетами сталь­ных листов, образующих сердечник ротора.

При осевой вентиляции в сердечнике ротора устраивают осевые каналы, сквозь которые прогоняется воздух параллельно валу машины.

Радиальная систе­ма вентиляции проста в конструктивном отношении и надежна, потери энергии на вентиляцию малы и теплоотдача равномерна. Однако она некомпактна и неустойчива в отношении количества протекающего через машину воздуха. В машинах малой и частич­но средней мощности лучшие результаты дает осевая вентиляция, а в машинах средней и большой мощности — радиальная.