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1、4-5同步电机的发热与冷却同步电机的发热与冷却1.1.同步发电机包括哪些损耗？发热主要集中同步发电机包括哪些损耗？发热主要集中在哪些结构部件中？在哪些结构部件中？2.2.常用的冷却方式。常用的冷却方式。3.3.什么是内部冷却？什么是内部冷却？主要知识点主要知识点损耗的影响1.影响电机的效率和运行的经济性了；影响电机的效率和运行的经济性了；2.损耗转化为热能，使电机各部分温度升高，损耗转化为热能，使电机各部分温度升高，影响到绝缘材料的使用寿命。影响到绝缘材料的使用寿命。一、同步发电机的损耗一、同步发电机的损耗根据工作原理：根据工作原理：1.励磁损耗励磁损耗pCuf2.机械损耗机械损耗p 3.定子
2、铁损耗定子铁损耗pFe4.定子铜损耗定子铜损耗pCua5.附加损耗附加损耗p 转子励磁绕组转子励磁绕组转子铁芯、轴承等转子铁芯、轴承等定子铁芯定子铁芯定子绕组定子绕组铁芯两端金属附件铁芯两端金属附件二、绝缘和绝缘等级二、绝缘和绝缘等级 绝缘材料是用于防止导电元件之间导绝缘材料是用于防止导电元件之间导电的材料，即能起到电的材料，即能起到“绝缘绝缘”作用的材料。作用的材料。在电工、电子设备中用绝缘材料隔离不同在电工、电子设备中用绝缘材料隔离不同电位的导体、限制电流的流向。电位的导体、限制电流的流向。 绝缘老化：某种因素下，绝缘材料发绝缘老化：某种因素下，绝缘材料发生化学、物理变化，导致其性能发生不
3、可生化学、物理变化，导致其性能发生不可逆变化，逐步丧失原有的绝缘性能的现象。逆变化，逐步丧失原有的绝缘性能的现象。绝缘等级绝缘等级绝缘材料的绝缘等级绝缘材料的绝缘等级绝缘等级YAEBFHC允许温度90105120130155 180200220250注：一般电机采用注：一般电机采用E级和级和B级绝缘；级绝缘； 高温场合电机采用高温场合电机采用F级和级和H级绝缘级绝缘三、冷却方法三、冷却方法1.空气空气2.氢气氢气3.水水4.油、氮气、氟里昂等油、氮气、氟里昂等（一）冷却介质（一）冷却介质1.表面冷却：表面冷却： 冷却介质（主要空气，也有氢气、水）仅通过冷却介质（主要空气，也有氢气、水）仅通过绕
4、组的绝缘表面、铁心、机壳表面，间接带走热绕组的绝缘表面、铁心、机壳表面，间接带走热量；间接冷却；量；间接冷却；2.内部冷却：内部冷却： 冷却介质（氢气、洁净水）通入导体内部。冷却介质（氢气、洁净水）通入导体内部。 （二）冷却路径（二）冷却路径1.空气冷却空气冷却 结合风扇和通风道（径向通风道和结合风扇和通风道（径向通风道和轴向通风道）采用表面冷却轴向通风道）采用表面冷却 。 50MW以下的电机采用的方式。以下的电机采用的方式。 分为：分为： （1）自扇冷式）自扇冷式 （2）它扇冷式）它扇冷式 （三）冷却方式（三）冷却方式自扇冷式径向通风式电机自扇冷式轴向通风式电机自扇冷式外部自扇冷式电机它扇冷
5、式风机风机2.氢气冷却特点：特点：（1）50MW以上的电机；以上的电机；（2）与空气冷却相比，摩擦损耗降低）与空气冷却相比，摩擦损耗降低90%； 总损耗降低总损耗降低30%40%；（3）注意氢氧结合的危险，必须密封。）注意氢氧结合的危险，必须密封。分为：分为： 表面冷却：氢冷表面冷却：氢冷 内部冷却：氢内冷内部冷却：氢内冷3.水冷却分为：分为： 表面冷却：水冷表面冷却：水冷 内部冷却：水内冷内部冷却：水内冷水内冷定子水内冷定子槽内结构槽内结构600MW600MW汽轮发电机的冷却方式汽轮发电机的冷却方式1.1.全全 氢氢 冷：冷： 定子绕组氢内冷、转子绕组氢内冷、定子铁心氢冷；定子绕组氢内冷、转
6、子绕组氢内冷、定子铁心氢冷；2.2.水氢氢冷：水氢氢冷： 定子绕组水内冷、转子绕组氢内冷、定子铁心氢冷；定子绕组水内冷、转子绕组氢内冷、定子铁心氢冷；3.3.水水氢冷：水水氢冷： 定子绕组水内冷、转子绕组水内冷、定子铁心氢冷；定子绕组水内冷、转子绕组水内冷、定子铁心氢冷；4.4.双水内冷：双水内冷： 定子绕组水内冷、转子绕组水内冷、定子铁心空冷。定子绕组水内冷、转子绕组水内冷、定子铁心空冷。半轴向通风冷却系统定子铁芯轴向转子绕组半轴向通风冷却系统定子冷却水系统定子冷却水系统发电机测温测量方法：测量方法：1.温度计法：触及部件表面测温；温度计法：触及部件表面测温；2.电阻法：根据绕组发热时电阻的变化测温；电阻法：根据绕组发热时电阻的变化测温；3.埋置检温计法：埋置检温计法： 检温计：热电偶、热电阻（电阻温度计）。检温计：热电偶、热电阻（电阻温度计）。热电偶热电偶塞贝克（塞贝克（Seeback）效应：）效应： 当两种成分不同的导体或半导体组成回当两种成分不同的导体或半导体组成回路，两个接触点温度不同时，回路就会出现路，两个接触点温度不同时，回路就会出现电流。如果回路断开则在开路端间有电动势电流。如果回路断开则在开路端间有电动势（热电动势）。（热电动势）。
