方箱电机风扇罩优化设计

林春雷，常东海，牛光远

(中国石油吉林石化公司乙烯厂，吉林吉林 132021)

方箱电机风扇罩优化设计

林春雷，常东海，牛光远

(中国石油吉林石化公司乙烯厂，吉林吉林 132021)

大电机机械耗占电机总损耗比例较大，是导致电机效率较低的主要因素之一。电动机转轴和轴承之间，转子、风扇和冷却介质之间的摩擦及风路产生的损耗之和，是电机产生机械损耗的主要途径。由于电机结构中风路结构不合理，所以风在风路损失的能量很多。针对IC611冷却方式电机外风扇风扇罩内风路进行优化设计，从而降低风在风路中的损耗，提高了电机效率。

机械耗;效率;空载损耗

0 引言

电机、水泵、风机、压缩机等被国际能源署(IEA)统称为“工业电机系统”。国际能源署指出，工业电机系统使用的电能占用了全世界40%的电能。国家发改委“十一五”节能规划中指出，工业电机系统是中国的主要电力用户，占全部用电量的50%以上，其中风机、泵类、压缩机和空调制冷机的用电量分别占全国用电量的10．4%、20．9%、9．4%和6%。因此，工业电机系统效率的提高，对节约电能意义十分重大。工业电机系统一般由电机作为动力驱动风机、水泵等负载运行，系统的效率取决于电机、负载本身的效率和电机和负载的合理匹配。针对电机来说，提高电机传递效率是当前的主要问题。电机机械损耗是导致电机效率低的主要问题之一，本文目的就是优化电机风扇罩风路降低电机机械耗。

1 方箱电机风扇罩结构存在的问题

1．1 由于方箱电机特殊的结构特点，一般电机风扇罩也为方箱结构，导致风扇罩结构内部尖角过多，尖角处有紊流区存在。

1．2 由于电机风扇罩为方箱结构，风扇为圆型导致风在风扇罩内流动时风路面积总会在大小之间来回变化，造成风在风路中的能量损失。

1．3 由于风扇出风口方向是切向风扇外径，这样风扇上某一点风转到最高点时，该点产生的风向就是水平风向，旋转到下一点时风向就逐渐朝下，导致风再次进入风扇罩内。这样风扇上任意一点转到风扇最高点时风的方向变成朝风扇罩底部，这些风回流没有进入电机冷却器，该部分风没有得到充分利用。电机风扇罩内风路原理图见图1。

图1 电机风扇罩内风路原理图

2 新风扇罩结构

2．1 风扇罩内增加导风板，改变风扇罩内部尖角问题，也改变了风扇罩内风路面积大小间变化问题，避免了风路在风扇罩内的能量损失。阻止了风路回流问题，从而提高风的利用效率。

2．2 根据风扇罩出风口处风量分布，增加分流板，使出风口处风量分布满足设计要求。更改后风扇罩内风路原理图见图2。

图2 更改后风扇罩内风路原理图

3 新旧风扇罩结构电机机械损耗对比测试

方箱电机新旧风扇罩结构电机机械损耗对比试验见表1。

表1 新旧风扇罩结构电机机械损耗对比

4 结语

通过对方箱电机风扇罩结构进行优化设计，并对电机进行试验，得出以下结论。

(1)现有风扇罩结构风路内存在内部尖角问题、内风路面积大小变化、风路回流等问题，新风扇罩针对上述问题进行了结构更改，并取得了一定效果。

(2)通过以上对比数据可以看出，更改风扇罩内部结构后对电机机械耗降低有一定作用。

(3)此方案存在的问题是如何准确确定导风板及分流板位置，对试验结果影响较大，应通过流体分析对此结构进行优化。

［1］成心德．离心通风机．北京:化学工业出版社，2006．

［2］陈兴卫．正压外壳型高压三相异步电动机的密封圈设计．防爆电机，2014．2

Optimization Design on Fan Housing of Square-Frame Motor

Lin Chunlei，Chang Donghai，and Niu Guangyuan
(PetroChina Jilin Petrochemical Company，Jilin 132021，China)

Mechanical loss is one of the main factors which cause low efficiency of the large motor，sum of mechanical loss，friction among stator，fan and cooling media，loss caused by wind path and other losses，are main approaches of mechanical loss of the motor，in that case，optimization design is taken to wind path in fan housing of external fan of the motor cooled by IC611 method，then wind loss in wind path is reduced，motor efficiency is improved．

Mechanical loss;efficiency;no-load loss

10．3969/J．ISSN．1008-7281．2015．05．06

TM303

A

1008-7281(2015)05-0017-002

林春雷 男 1970年生;毕业于北京化工大学电气自动化专业，现从事电气设备技术管理工作．

2015-06-10