风扇是节能电机通风散热系统的重要风压部件,它补偿了冷却介质通过风道时的风压损失。它将一定流量的冷却介质输送到节能电机的发热部分,带走热量,传递给下一级冷却介质。
通常情况下,安装在节能电机腔内部的风扇称为内风扇,而放置在节能电机外壳外部的风扇称为外风扇。内部和外部风扇都固定在节能电机转子上,并与转子一起旋转。
对于中小型节能电机,散热主要依靠外置风扇产生风压,引导空气通过风罩。通过用冷却介质空气吹外壳表面,将节能电机产生的热量带到周围环境中。一般在节能电机的非轴伸端安装一个外置风扇,与风扇罩和底座散热肋片组成一个外置通风散热系统,保证一定流量的冷却介质空气流过外壳表面带走足够的热量,从内部发热元件到外壳表面,从外壳到周围环境形成一个相对稳定的温度场,外壳内部温度场不高于设计允许值。
特别强调的是,节能电机风扇必须与节能电机罩的进风面积和直径相匹配,尤其是高效电机。需要优化风罩和节能电机外壳外表面组成的通风路径中各通风段的形状和尺寸,以较小的风摩擦达到比较好的冷却效果。
大中型节能电机,内部气路结构复杂,容易造成局部积热。因此,大部分铁芯都设有轴向和径向通风通道,内部风扇安装在节能电机转子的一端或两端,形成内部冷却介质空气沿合理路径的独立循环系统。两端安装内风扇适用于径向通风结构电机;如果一端有内部风扇,则用于轴向和混合通风结构电机。
作为节能电机通风散热系统的风压元件,风扇与铁芯、绕组等一起。形成独立的通风散热系统,驱动内部冷却介质空气,并沿设计好的预设路径循环。例如,径向通风冷却结构电机具有至少三个铁芯段,相邻的铁芯段设有通风槽并形成通风通道。通风通道的风阻从节能电机两端向节能电机中部逐渐增大,可以改善通过多个通风通道的气流平衡,使线圈和多个铁芯段的温度沿节能电机轴向基本均匀分布。与实心结构相比,它在不改变风的总流量的情况下,显著降低了温度场的温度值,有效避免了由于局部温升过大而导致的故障。
轴向通风分为两种:全轴向或半轴向通风,冷却介质空气从一端流入铁心片上冲制的轴向孔,从另一端流出,或者气体从两端流入铁心的轴向孔,然后通过中间的径向风道排出。如何根据内部结构特点进行选择,是降低节能电机温升,提高节能电机技术性能和经济水平的关键。
轴上内置风扇只适用于工频运行的节能电机,而对于变频电机,由于节能电机运行时的高低转速差异显著,尤其是低速时,转子上内置风扇无法满足节能电机的散热需求。因此,将采用独立安装和运行风扇来改善节能电机的散热条件。