Вентиляция электропомещений и крупных электрических машин

Как известно, процесс преобразования электрической энергии в механическую сопровождается выделением тепла. Тепловые потери характеризуют КПД машины, который обычно составляет для электрических машин мощностью до 300 кВт 0,75-0,85, а для машин большей мощности 0,9-0,95.

При работе машины в первую очередь нагреваются ее основные рабочие узлы: статор, ро-тор и подшипники, а затем все остальные конструкции и кожух, который обеспечивает естественный отвод тепла (10-15%) в окружающую среду.

Обоснование необходимости применения вентиляционных систем

Электрические машины рассчитаны на работу при температуре окружающего воздуха не выше 35° С; при этом допускается перегрев воздуха внутри машины до 50-52° С. Исключение составляют машины, в которых применяется кремнийорганическая изоляция, допускающая повышение температуры вентилирующего воздухе по сравнению с указанным на 10-12° С. Для повышения сохранности изоляции электрических машин необходимо предусматривать увлажнительные устройства, повышающие влажность воздуха в холодный период года, когда абсолютное влагосодержание наружного воздуха составляет 1-1,5 г/кг.

Для увлажнения следует использовать умягченную воду или конденсат. Нижний предел содержания влаги и воздухе должен составлять 4,5 г/кг, а относительная влажность увлажненного воздуха не должна превышать 75-80% при температуре 35° С.

Требования к системам вентиляции

Система вентиляции должна обеспечивать регулярный отвод тепла, возникающего в машине в процессе работы; только при этих условиях сохраняется ее номинальная мощность. При неэффективной вентиляции или при отсутствии ее мощность машины значительно снижается, что ведет к перегреву конструкций и в результате к остановке механизмов.

Выбор системы вентиляции во многом зависит от конструктивного исполнения машины. Кожух позволяет создавать организованное движение воздушных потоков в ней. Исполнение кожуха зависит от рода тока машины и от системы вентиляции. По способам вентиляции кожух машины может быть выполнен в четырех вариантах:

• При самовентиляции машин постоянного и переменного тока воздух забирается из помещения с обоих торцов и выбрасывается вверх и вниз через фундамент двумя потоками, несколько смещенными от оси машины.
• Полузамкнутый цикл – забор воздуха осуществляется с торцов помещения, выброс – через фундамент в подвал (в машине постоянного тока двумя потоками, а в машине переменного тока одним потоком по оси).
• Проточный цикл – в машине постоянного тока подача воздуха – снизу со стороны, противоположной коллектору, выход воздуха – в помещение со стороны коллектора; в машине переменного тока воздух входит снизу двумя потоками, выходит через кожух вверх по оси машины.
• Замкнутый цикл – в машине постоянного тока вход воздуха – снизу со стороны, противоположной коллектору, выход – вниз со стороны коллектора; в машине переменного тока вход – снизу с боков, выход – вниз по оси.

Из перечисленных конструкций наиболее совершенной является последняя группа, обеспечивающая надежную защиту всех узлов агрегатов от пыли, а также более равномерное распределение воздуха по каналам системы охлаждения. При применении кожуха этой конструкции в сочетании с защитой машины от щеточной пыли размеры фильтра будут минимальными, так что его легко можно разместить в фундаменте машины.