在电机温升的计算过程中,绕组和铁心的温升尤为关键。这些部件作为热传导介质,内部存在热源分布,其温度在空间上呈现出曲线状的规律分布,进而形成了*高温升和平均温升。虽然电机各部件的发热极限应以*高温升为标准,但在实际计算中,通常只关注发热部件的平均温升。平均温升与*高温升之间存在一定的规律性联系,因此,我们也可以通过平均温升来衡量电机的发热情况。
以皖南电机为例,对称径向通风电机的定子绕组轴向温度分布表现出明显的规律。在这种通风系统下,各径向通风道的风量大致相同,绕组和铁心的*高温度均出现在电机中部。定子绕组中部产生的热量,一部分通过铁心和通风道散失到空气中,另一部分则沿绕组向两端传导,并在绕组端部散失。对于有效长度较短的电机,端部散热对绕组冷却起到显著作用。
对于采用轴向或混合式通风系统的电机,定子绕组的轴向温度分布通常呈现出两端不对称的特点。在这种两端不对称通风系统下,*高温度位置会从对称通风系统中的中部移动到热风逸出电机的出口方向。
在表面冷却封闭式交流电机中,定子绕组的温度轴向分布呈现出两端高、中间低的特点。这是因为绕组端部散热条件较差,部分损耗热量需要通过槽部传至铁心散失。
励磁绕组和铁芯叠片组的温度分布也各具特点。在多层励磁绕组中,热量主要从表面散出,导致温度分布不对称。而硅钢片叠片组沿径向和轴向的导热系数相差很大,沿径向的温度分布近似均匀,而沿轴向的温度分布则不均匀。若通过两侧径向通风道的风量不同,铁心沿轴向的温度分布也将呈现不对称。
值得注意的是,成叠硅钢片的横向导热系数与硅钢片含硅量、片间绝缘材料及压紧程度有关。在安徽皖南电机等电机产品中,这些因素都会对温度分布产生重要影响。