高速同步发电机的冷却系统
更新时间：2019-03-13 14:29 作者:品牌发电机
由于高速同步发电机中的电机的能量损失与电机的体积成正比，其大小与电机线测量电平的三次方成正比，而电机散热面的大小仅为电机线测量电平的二次方。因此，当电动机的尺寸增大（由于材料的限制，增大电动机的容量将不得不增大其尺寸），电动机需要每单位表面散发的热量将增加，电动机的温升也将增加。在高速汽轮发电机中，离心力会在转子表面和转子中心孔上产生巨大的切向应力。转子直径越大，应力越大。因此，在锻造材料的许用应力范围内，两极汽轮发电机转子体的直径不能超过1250 mm。为了提高大型汽轮发电机的容量，必须增加转子体（即细长转子）的长度，增加电磁负荷。转子长度可达8米，接近极限。为了继续增加单机容量，唯一的办法就是增加电机的电磁负载。这使得大型汽轮发电机的加热和冷却问题尤为突出。对于5万千瓦以下的汽轮发电机，通常采用闭路空冷系统，通过向电动机中的风扇吹气来冷却发热部件。氢冷广泛应用于5-600兆瓦的发电机。氢气（纯度99%）比空气具有更好的散热性能。用氢气代替空气不仅具有较好的散热效果，而且可以大大降低电机通风的摩擦损失，从而显著提高发电机的效率。但是，氢气冷却需要采取防爆、防漏措施，使电机结构更加复杂，增加了电极材料的消耗和成本。此外，液体介质可用于冷却。例如，水的相对冷却能力是空气的50倍，带走了同样的热量。水的流量比空气的流量小得多。因此，在线圈中使用一部分空心导体，用水冷却导体，可以大大降低电机的温升，延缓绝缘老化，提高电机的寿命。
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