輥道電動(dòng)機(jī)

1、輥道電動(dòng)機(jī)熱管式冷卻技術(shù)的發(fā)明可以溯源于1942年申請并于1944年公布的美國專利，而實(shí)際上最早的成功應(yīng)用是在1964年美國的宇航技術(shù)上，隨后在各國科學(xué)界的努力下，熱管技術(shù)在理論設(shè)計(jì)、制造工藝以及應(yīng)用領(lǐng)域上都取得了極大發(fā)展。目前，作為一種成熟的冷卻技術(shù)，熱管作用高效傳熱元件已在許多工業(yè)領(lǐng)域得到推廣應(yīng)用。我國從上世紀(jì)50年代由中科院力學(xué)所等單位開始開展此項(xiàng)技術(shù)的研究工作，并陸續(xù)研制成功各種熱管；80年代以后我國更多單位參與熱管技術(shù)的應(yīng)用研

2、究，而且在電子工業(yè)、空間技術(shù)、能源工程等領(lǐng)域獲得了成功應(yīng)用。對于熱管在電機(jī)的冷卻技術(shù)中的應(yīng)用早已有人提出，并取得了一定的成果，還研制出一些容量比較小的電動(dòng)機(jī)樣機(jī)，但大多數(shù)工作仍處于試驗(yàn)研究階段，離實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用有一段距離。研究者或者僅是提出了高壓電動(dòng)機(jī)熱管式冷卻器的可行性研究論文[1，或者僅綜述性地展望了熱管技術(shù)在電機(jī)冷卻方面的良好前景[2，但正如文獻(xiàn)[2作者十幾年前在文章結(jié)語中所說，“熱管在電機(jī)冷卻中的應(yīng)用還處于試驗(yàn)探索階段，試驗(yàn)電機(jī)的

3、容量都比較小。要實(shí)現(xiàn)熱管在電機(jī)冷卻（特別是大中型電機(jī)）中的工業(yè)應(yīng)用，還要做大量的理論研究和試驗(yàn)分析工作?！蔽覀冊谶M(jìn)行此項(xiàng)“高壓電動(dòng)機(jī)熱管式冷卻器研制”課題的研究、開發(fā)過程中，沒有可以模仿的先例，靠我們自己掌握的電機(jī)設(shè)計(jì)和制造基礎(chǔ)以及其它行業(yè)成功的熱管技術(shù)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，依靠良鄉(xiāng)電力修造廠雄厚的電機(jī)生產(chǎn)能力，完全靠自己走出了一條大中型電機(jī)冷卻技術(shù)的新路。為此，我們在大中型高壓電動(dòng)機(jī)上應(yīng)用熱管冷卻技術(shù)方面進(jìn)行了探索性試驗(yàn)和應(yīng)用。2在火電廠大中型高

4、壓電動(dòng)機(jī)上應(yīng)用熱管技術(shù)的可行性2.1傳統(tǒng)列管式冷卻器存在的問題大中型高壓電動(dòng)機(jī)冷卻器目前廣泛采用列管式水—空型或空—空型結(jié)構(gòu)。運(yùn)行時(shí)水—空型冷卻器是冷卻管內(nèi)通冷卻水，電機(jī)內(nèi)部熱空氣在風(fēng)壓的作用下流過冷卻管的外表面，與管內(nèi)冷卻水進(jìn)行熱交換，達(dá)到冷卻電機(jī)的目的；空—空型冷卻器與水—空型冷卻器換熱原理一樣，只是冷卻管內(nèi)的冷卻水改成冷卻空氣而已。若采用空—空換熱，即用外界冷空氣冷卻電機(jī)內(nèi)的熱空氣，熱空氣走管外，冷空氣走管內(nèi)，存在的問題主要是管內(nèi)

5、換熱面積小，流動(dòng)阻力大，冷卻器重量較重。如果采用水—空換熱，則電機(jī)內(nèi)的熱空氣走管外，冷卻水走管內(nèi)，它存在原主要問題是：量節(jié)約資金。從目前熱管技術(shù)的發(fā)展來看，無論是對空—空型換熱還是水—空型換熱，設(shè)計(jì)應(yīng)該說比較成熟，工程設(shè)計(jì)參數(shù)也比較齊全。從我們對熱管技術(shù)的掌握情況來看，可供選擇的熱管類型包括管材和工質(zhì)，是能夠滿足我們的設(shè)計(jì)要求的。為保證電動(dòng)機(jī)長期可靠的工作，熱管材料和工質(zhì)的選擇以及制作工藝質(zhì)量的檢測等方面，需要嚴(yán)格把關(guān)，不能留下質(zhì)量隱患

6、。冷卻器容量的設(shè)計(jì)上，在考慮冷卻效果不低于原冷卻器的前提下，還要留有進(jìn)一步擴(kuò)展容量的空間，需要時(shí)可以靠增加熱管元件，方便地達(dá)到增大冷卻效果的目的。因此對熱管容量和結(jié)構(gòu)尺寸的設(shè)計(jì)，應(yīng)當(dāng)對具體型號電動(dòng)機(jī)有相對準(zhǔn)確和具體的計(jì)算方案。3熱管式冷卻器隨著熱管技術(shù)的發(fā)展，目前可供選擇的材料、工藝以及設(shè)計(jì)參數(shù)都比較完備。具體的設(shè)計(jì)和計(jì)算，詳見本課題研制報(bào)告，不在此重復(fù)。熱管冷卻器采用鋁軋翅片管，其結(jié)構(gòu)為分離式熱管結(jié)構(gòu)，這樣比較容易布置換熱面。采用分離

7、式熱管結(jié)構(gòu)便于布置電機(jī)循環(huán)氣流（熱氣流）和冷卻空氣（冷氣流）的流道，也減少了穿過隔板的管子根數(shù)，對密封有利。此外，熱管冷卻器設(shè)計(jì)為冷、熱氣流完全逆流換熱，可以減少使用熱管的數(shù)量。在熱管質(zhì)量保證方面，熱管工質(zhì)的選用要保證長壽命和安全性，選用氨作為經(jīng)過長期考驗(yàn)的工質(zhì)，氨和鋁可以長期相容，工作的溫度范圍也適合作空氣冷卻器使用，而且它的熱性能也非常好。4試驗(yàn)電動(dòng)機(jī)的選擇和安裝試驗(yàn)根據(jù)良鄉(xiāng)電力修造廠正常的生產(chǎn)進(jìn)度，選擇了三臺不同型號的高壓電動(dòng)機(jī)進(jìn)

8、行了熱管式冷卻器的設(shè)計(jì)和計(jì)算，分別是YMKQ6006型650kW6kV高壓電動(dòng)機(jī)、YMK600610型630kW10kV高壓電動(dòng)機(jī)和YMKQ5006型450kW6kV高壓電動(dòng)機(jī)，分別屬于三家不同的用戶，被拖動(dòng)設(shè)備全部是磨煤機(jī)。我們在經(jīng)過詳細(xì)論證和計(jì)算以后，在三臺電動(dòng)機(jī)上分別安裝了熱管式冷卻器取代原設(shè)計(jì)的列管式冷卻器。三臺電動(dòng)機(jī)中第一臺電機(jī)因某些客觀原因沒有進(jìn)行型式試驗(yàn)，但隨訪用戶反映電動(dòng)機(jī)運(yùn)行情況良好，未見異常。后兩臺電動(dòng)機(jī)專門取同樣型