电机温升专篇——热传导因素对电机绕组温升的影响

绕组温升是电机产品的重要性能指标。电机运行过程中，其任何一个零件和部件都会不同程度地产生温升，只是所产生的温升差异较大，不同的零部件对于温升的耐受能力也不同。

从电机产品的结构分析，无论是定子绕组还是转子绕组，其物理位置位于电机最里的范围，属于电机产生热量较为集中的部件；从热传导原理分析，电机绕组的散热热路较长，而且其间经过不同的介质，因而使得耐受温度能力不是很强的绕组，面临更为严峻的问题，将绕组温升作为电机产品考核指标也就不言而喻。

电机温升主要取决于它的电磁负载和通风散热结构，当然也包括电机生产制造过程中的工艺水平和质量控制水平。

对于空气冷却的电机，电机运行时由绕组和铁芯产生的热量，从发热体内部靠热传导方式将热量传递至与空气接触外表面，而后通过热辐射和热对流的方式将热量散发到空气中。

电机运行过程中，当其散发出的热量与周围环境所能带走的热量达到平衡时，电机绕组的温度将趋于一个相对稳定的状态，此时，绕组的温升将达到一个稳定值。

电机绕组传热过程中，必然会涉及到不同的材料，相对而言，无论是铁还是铜，传热能力相对较强，而不可回避的是，绕组中的绝缘材料和空气，绝缘材料的热导率比铜和铁小很多，而静止的空气比绝缘材料的热导率还要小很多，因而，这些因素是电机设计过程中必须面对的问题。

01绝缘工艺对电机温升的影响

在设计环节减薄绝缘，使绕组有适宜的槽满率，以及电机生产制造过程中的浸烘工艺，都会对电机的温升有较大影响。VPI是电机绕组生产加工的关键工艺，通过真空压力浸漆工艺可以较大限度地减少绕组内的空气隙，改善电机散热条件。在浸烘过程中，绝缘漆的粘度及浸烘工艺对最终的效果影响较大。

02零部件配合对电机温升的影响

对于定子绕组，影响电机绕组温度的另一个重要因素是定子铁芯与机座的配合效果，对于不少小规格电机，铸造毛坯相对较薄，再加上加工工艺的不适宜性，导致机座与铁芯的配合柱面出现变形，定子压入机座后会出现非正常的空气隙，这显然不利于电机散热。

对于不同系列的电机，缘于运行环境及电机设计本身的特点，不少的电机需要增加通风散热系统控制电机温升，比如说，IP23电机不带风扇，而IP44及以上的电机要增加外风扇和风罩进行强迫通风散热，与此相关的风扇、风罩及机座散热筋等共同构成了该电机的通风散热系统。

03环境因素对温升的影响

除电机自身的因素外，运行环境对电机温升影响较大，如在相对密闭的环境、高原环境、潮湿环境都对电机散热有较大影响，因而必须兼顾该类问题。

04什么是热传导？

热传导是介质内无宏观运动时的传热现象，其在固体、液体和气体中均可发生，但严格而言，只有在固体中才是纯粹的热传导，而流体即使处于静止状态，其中也会由于温度梯度所造成的密度差而产生自然对流，因此，在流体中热对流与热传导同时发生。物体或系统内的温度差，是热传导的必要条件。或者说，只要介质内或者介质之间存在温度差，就一定会发生传热。热传导速率决定于物体内温度场的分布情况。

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