§ 9. Классификация электрических машин в зависимости от способов охлаж-

дения

При работе электрические машины нагреваются. Это объясняется тем, что в них при работе имеют место потери мощности - постоянные и переменные.

Постоянные потери не зависят от нагрузки машины ( тока нагрузки ). К ним отно

сятся магнитные ( потери в стали ) и механические потери.

Магнитные потери складываются из потерь на гистерезис ( перемагничивание ) и вихревые токи.

Механические потери слагаются из потерь на трение в подшипниках, щеток о кол-

лектор или кольца, якоря о воздух и вентиляционные потери.

Переменные потери, которые называют также потерями в меди обмоток, относятся потери на нагрев обмоток при протекании через них электрического тока и потери в ще-

точных контактах.

Из всех перечисленных видов потерь наибольшими являются электрические потери

которые, в соответствии с законом Джоуля – Ленца, пропорциональны квадрату тока в обмотках

Р = I Rt,

где I – ток в обмотке, А;

R – сопротивление обмотки, Ом;

T – время протекания тока через обмотку, с.

В конечном счете, все без исключения виды потерь преобразовываются в тепло.

Различают два вида вентиляции:

1. естественную;

2. искусственную.

В электрических машинах с естественной вентиляцией отсутствуют как вентиля-

тор, так и какие либо конструктивные элементы, создающие направленное движение воз-

духа для отвода тепла от частей машины.

Абсолютное большинство электрических машин имеет искусственную вентиля-

цию, при которой для создания аэродинамического или гидравлического напора использу

ются конструктивные элементы машины или отдельные устройства – вентиляционные ло

патки на роторе ( якоре ), вентиляторы, компрессоры и т.п.

Согласно международной системе обозначения способов охлаждения электриче-

ских машин полное обозначение способов охлаждения содержит буквы IC ( IC – Internatio

nal ( международная система ) Cooling ( охлаждение ) и группы знаков из одной буквы и двух цифр.

Буква обозначает вид хладагента, используемого для охлаждения:

А ( air ) – воздух;

Н ( hydrogen ) – водород;

N ( nitrogen ) – азот;

C ( carbon dioxide ) – двуокись углерода;

F ( Freon ) – фреон ( в настоящее время применение фреона в качестве хладагента запрещено );

W ( water ) – вода;

V – ( vaseline ) – масло;

К - ( kerosine ) – керосин.

Если в качестве хладагента используются другие, не поименованные выше жид-

кость или газ, то в обозначении приводится их полное наименование.

Первой цифрой условно обозначается устройство цепи для циркуляции хладагента.

Обозначение и характеристика некоторых наиболее часто встречающихся цепей приведена в таблице 3.3.

Таблица 3.3.

Условное обозначение цепи для циркуляции хладагента ( первая цифра в условном обозначении системы охлаждения )

Обозначение		Краткая характеристика схемы
Цифра	Схема
0		Хладагент свободно подводится из окружающей среды к машине и свободно возвращается в эту среду ( свободная циркуляция )
3		Хладагент подводится к машине или охладителю не из окружающей среды, а из другого источника через водопроводную трубу или подводящий ка- нал, а затем удаляется через отводящую трубу или отводящий канал, а затем удаляется через отводя- щую трубу или отводящий канал на некотором расстоянии от машины ( охлаждение при помощи подводящей и отводящей труб или каналов )
4		Первичный хладагент циркулирует по замкнутой системе и отдает свое тепло через поверхность кор пуса вторичному хладагенту, которым является среда, окружающая корпус машины. Поверхность корпуса машины может быть гладкой или ребри стой для лучшей теплоотдачи ( охлаждение внеш ней поверхности машины ).
7		Первичный хладагент циркулирует по замкнутой системе и отдает свое тепло вторичному хладаген-ту в охладителе, встроенному в машину и являю- щемся ее неотъемлимой частью; вторичным хлад- агентом не является среда, окружающая машину ( охлаждение при помощи встроенного охладителя, без использования окружающей среды )
8		Первичный хладагент циркулирует по замкнутой системе и отдает свое тепло вторичному хладаген-ту в охладителе, являющемся независимым устрой ством, установленным непосредственно на маши не; вторичным хладагентом не является среда, окружающая машину (охлаждение при помощи пристроенного охладителя, без использования окружающей среды )

Вторая цифра в цифровой части условного обозначения обозначает способ переме

щения хладагента. Примеры обозначений и краткое наименование наиболее распостранен

ных способов перемещения хладагента приведена в таблице 3.4.

Таблице 3.4.

Условное обозначение способа перемещения хладагента ( вторая цифра в услов-

ном обозначении системы охлаждения )

Обозначение		Способ перемещения хладагента
Цифра	Схема
0		За счет разницы температур – свободная конвен- ция; вентилирующее действие ротора машины не- значительно
1		Вентилирующим действием ротора или при помо- щи специального устройства, расположенного на валу ротора машины - самовентиляция
2		При помощи зависимого встроенного устройства, не смонтированного непосредственно на валу ма- шины, например внутреннего вентилятора с зуб- чатой передачей или ременным приводом
3		При помощи зависимого встроенного устройства, установленного непосредственно на машине, на- пример, вентилятора, приводимого в движение электрическим двигателем, получающим питание от выводов охлаждаемой машины
7		При помощи отдельного устройства, не установ ленного на машине и не зависящего от нее, или под давлением в системе циркуляции хладагента, например путем подачи воды из водопроводной сети или газа под давлением при помощи форсунки
8		Посредством относительного движения машины через хладагент, например, тяговй двигатель, охлаждаемый окружающим воздухом, или двига- тель, приводящий в движение вентилятор и охлаж- даемый основным воздушным потоком

Если машина имеет две и более цепи охлаждения, как, например, обдуваемые дви-

гатели исполнения IP44 или машины с замкнутой системой охлаждения при наличии охла

дителей, то в обозначении следует указывать характеристики каждой из цепей, начиная с цепи со вторичным хладагентом, т.ею имеющим более низкую температуру.

Характеристику цепи, относящуюся к непосредственному охлаждению обмоток,

следует ставить в обозначении способа охлаждения в скобки.

Примеры полных обозначений способов охлаждения приведены в таблице 3.5.

Таблица 3.5.

Примеры условных обозначений систем охлаждения электрических машин

Обозначение	Схема	Система охлаждения
IC01		Защищенная машина с вентиляцией, вентиля-тор расположен на валу машины
IC03		Защищенная машина, охлаждаемая пристроен- ным вентилятором, приводной электродвига- тель вентилятора получает питание от выводов охлаждаемой машины
IC0040		Закрытая машина с естественным охлаждени- ем без внешнего вентилятора
IC041		Закрытая машина с ребристой или гладкой ста ниной, обдуваемой внешним вентилятором, расположенным на валу машины
IC37		Закрытая машина с подводящей и отводящей трубами, машина охлаждается вентилятором с приводным электродвигателем, не установлен- ным на машине
IC37A81		Закрытая машина с воздушным охлаждением и пристроенным водяным охладителем; циркуля ция воды в охладителе создается отдельным насосом или от водопроводной сети
IC87, обмотка статора W 87, обмотка ротора Н71		Закрытая машина, имеющая обмотку статора с непосредственным водяным охлаждением; об мотка ротора охлаждается водородом; циркуля ция воды в обмотке статора отдельным насо- сом или от водопроводной сети; к машине при- строен воздушный охладитель

Стандарты СНГ допускают в условных обозначениях способов охлаждения наибо-

лее распостраненных электрических машин применение упрощенной системы.

Так, если во всех цепях охлаждения электрических машин используется только воз-

дух, то буква А в обозначении может быть опущена.

Если способом охлаждения является самовентиляция, то в обозначении допускает-

ся сохранить только первую цифру, характеризующую устройство цепи охлаждения, на-

пример, обозначать ICO вместо ICO1, как при полном обозначении.