• A为物体表面的散热面积； • θ为物体的温升（K）； • c为物体的比热，即物体温升为1K时，每单位重量所需的热
量（J/（kg.K)) • G为物体的重量（kg）
• cGd 必是当物体温度升高了dθ度之后在物体内部所需的热
量
第21章 电机的发热和冷却过程
t＝0时，温升 0 0
t
W 1 e
一.电机中常用绝缘材料及其容许的温度限值 • 1.绝缘材料的等级 • A级绝缘——最高容许工作温度是105℃，采用浸渍处
理过的有机材料，如纸、棉纱等。 • E级绝缘——120℃，其材料聚酯薄膜、三醋酸纤维薄
膜等。 • B级绝缘——130℃，其材料主要采用云母纸、云母、
玻璃纤 维及石棉等材料或它们的组合物。 • F级绝缘——155℃，其材料主要采用云母、玻璃纤维
第21章 电机的发热和冷却过程
三、变压器冷却系统
• 1.油浸自冷式 • 2.油浸风冷式 • 3.强迫油循环冷却 • 强油循环风冷却和强油循环水冷却两种方式
第21章 电机的发热和冷却过程
第21章 电机的发热和冷却过程 强油循环风冷却器
第21章 电机的发热和冷却过程 强油循环水冷却
21．1 电机的发热和冷却过程
一.电机内部散热 • 绕组和铁心的损耗是电机热源的主要因素。 • 热量在电机内部的传导过程中也要受到阻力→热阻 • 热阻反比于热导率λ，热导率λ大小取决采用的何种
材料。
第21章 电机的发热和冷却过程
二. 电机的发热过程 • 电机：绕组、铁心、轴承等好几个不同的热源 • 均质等温固体
• 为物体内部产生的热量 Qdt
• 散发出的热量为 aAdt
• 提高物体温升所需的热量 cGd
第21章 电机的发热和冷却Wa表过/示(m散程2热•系K数)
Qdt aAd cGd
cG d aA Q
dt • a表示散热系数，物体的温差为1K时，每秒钟内在单位面积
上所散出的热量 W /(m2 • K )
第21章 电机的发热和冷却过程
第21章 电机的发热和冷却过程
电机在运行过程中都会产生损耗。 危害：使电机发热，温度升高
影响到电机的运行效率。 内部各部分热膨胀系数不同导致结构应力 的变化和内部气隙的微小变化。 温升：电机某零部件的温度与周围冷却介质的 温度之差称为该零部件的温升——符号θ
第21章 电机的发热和冷却过程
•
t无穷大时物体的稳定后温升 W
Q aA
• 发热时间常数 cG
• 实际中t=4τ
aA
• θ＝0.9817 W
第2 d aA 0
dt
0e
均质等温固体冷却曲线是一条指数曲线
第21章 电机的发热和冷却过程
21.2电机用绝缘材料和电机的定额
二.大型发电机冷却
单机容量越大，则单位容量成本下降. a.增大线性尺寸同时会增大损耗(损耗是与线性尺寸的三
次方成正比). b.增加磁负荷，受到磁路饱和的限制。 提高单机容量的主要措施就在于增加线负荷了。 1.电机的冷却方式
空气冷却：氢气冷却：液冷：蒸发冷却： 2.发电机的冷却系统
指发电机定子绕组、转子绕组、定子铁芯冷却， 冷却方式有：水－氢－氢，水－水－空
二.电机的定额 • 1．连续运行定额 • 2．短时运行定额 • 3．周期运行定额
第21章 电机的发热和冷却过程
21．3 电机的冷却方式简述
一.中小型的旋转电机冷却 • 1.自冷式。 • 2.自扇冷式。轴向通风系统和径向通风系统
第21章 电机的发热和冷却过程 • 3.他扇冷式。
第21章 电机的发热和冷却过程
和合成树脂作粘合剂或它们的组合物。 • H级绝缘——180℃，其材料主要采用云母、石棉、玻
璃纤维等物质，再用硅有机漆作为粘合物而制成
第21章 电机的发热和冷却过程
2.电机的温升限度 • 影响绝缘材料寿命的因素是温度而不是温升， • 表示电机发热及散热情况的是温升，而不是温度。
第21章 电机的发热和冷却过程