תהליך הפעולה של המנוע הוא למעשה תהליך של המרה הדדית בין אנרגיה חשמלית לאנרגיה מכנית, ובמהלך תהליך זה יתרחשו בהכרח הפסדים מסוימים. הרוב המכריע של הפסדים אלה מומרים לחום, מה שמגדיל את טמפרטורת הפעולה של סלילי המנוע, ליבת הברזל ורכיבים אחרים.
בעיות חימום מנוע נפוצות בתהליך המחקר והפיתוח וייצור של מוצרים חדשים. גב' שן נחשפה גם למקרים רבים בהם טמפרטורת המנוע עולה בהדרגה וקשה לייצב את עליית הטמפרטורה במהלך בדיקת הסוג. בשילוב עם שאלה זו, גב' השתתפה בקצרה היום כדי לדבר על שיטת הקירור, האוורור ופיזור החום של המנוע, לנתח את מבנה האוורור והקירור של מנועים שונים, ולנסות לגלות כמה טכניקות תכנון כדי למנוע התחממות יתר של המנוע.
מכיוון שלחומר הבידוד המשמש במנוע יש מגבלת טמפרטורה, משימת קירור המנוע היא לפזר את החום הנוצר מההפסד הפנימי של המנוע, כך שעליית הטמפרטורה של כל חלק במנוע תישמר בטווח שצוין בתקן, והטמפרטורה הפנימית צריכה להיות אחידה.
המנוע משתמש בדרך כלל בגז או בנוזל כמדיום קירור, והנפוצים שבהם הם אוויר ומים, שאנו מכנים קירור אוויר או קירור מים. קירור אוויר משמש בדרך כלל לקירור אוויר סגור לחלוטין ולקירור באוויר פתוח; קירור מים נפוץ עם קירור מעיל מים וקירור מחליף חום.
תקן מנועי AC IEC60034-6 מציין ומסביר את שיטת הקירור של המנוע, המיוצגת על ידי קוד IC:
קוד שיטת קירור = IC + קוד סידור מעגל + קוד מדיום קירור + קוד שיטת דחיפה
1. שיטות קירור נפוצות
1. קירור טבעי IC01 (קירור פני שטח)
לדוגמה, מנועי סרוו קומפקטיים מדגם סימנס 1FK7/1FT7. הערה: טמפרטורת פני השטח של מנוע מסוג זה גבוהה, דבר שעשוי להשפיע על הציוד והחומרים הסובבים אותו. לכן, ביישומים תעשייתיים מסוימים, יש לשקול הימנעות מההשפעה השלילית של טמפרטורת המנוע בעת התקנת המנוע וירידה מתונה ברמת הטמפרטורה.
2. קירור מאוורר עצמי IC411 (קירור עצמי)
IC411 מממש קירור על ידי הזזת האוויר דרך סיבוב המנוע עצמו, ומהירות התנועה של האוויר קשורה למהירות המנוע.
3. קירור מאוורר מאולץ IC416 (קירור מאולץ או קירור מאוורר עצמאי)
IC416 מכיל מאוורר המונע באופן עצמאי, המבטיח נפח אוויר קבוע ללא קשר למהירות המנוע.
IC411 ו-IC416 הן שיטות קירור המשמשות לעתים קרובות עבור מנועים אסינכרוניים AC במתח נמוך, ופיזור החום מושג על ידי ניפוח צלעות הקירור על פני המנוע באמצעות מאוורר.
4. קירור מים
החום שנוצר מההפסדים הגדולים במנוע מתפזר דרך פני המנוע אל האוויר שמסביב. כאשר המנוע פועל בתנאים מסוימים, על מנת למנוע עליית טמפרטורה גבוהה של חלקים שונים במנוע, לעיתים ישנם תעלות או צינורות מיוחדים מלאים במים בחלק החם ביותר של המנוע, והאוויר המסתובב בתוך המנוע יספק את החום הפנימי לשמיכה. משטח מקורר במים.
5. קירור מימן
במכונות חשמליות במהירות גבוהה, כגון טורבו-גנרטורים, נעשה שימוש בקירור מימן. במערכת סגורה, גז המימן, הגבוה בכמה אחוזים מהלחץ האטמוספרי, מופץ באופן פנימי על ידי המאוורר המובנה, ולאחר מכן זורם דרך החלק המייצר חום של המנוע ומצנן הצינורות המקורר במים.
6. קירור שמן
במנועים מסוימים, החלקים הנייחים, ואפילו החלקים המסתובבים, מקוררים על ידי שמן, אשר זורם בתוך המנוע ודרך מצננים הממוקמים מחוץ למנוע.
2. סיווג מנועים על סמך שיטת קירור
(1) מנוע הקירור הטבעי אינו משתמש בשיטות מיוחדות לקירור החלקים השונים של המנוע, ומסתמך רק על סיבוב הרוטור עצמו כדי להניע את האוויר.
(2) חלק החימום של המנוע בעל האוורור העצמי מקורר על ידי מאוורר מובנה או מכשיר מיוחד המחובר לחלק המסתובב של המנוע.
(3) מנוע מאוורר חיצונית (מנוע מקורר במפוח) המשטח החיצוני של המנוע מקורר על ידי הרוח הנוצרת על ידי המאוורר המותקן על ציר המנוע, והאוויר החיצוני אינו יכול להיכנס לחלק החימום שבתוך המנוע.
(4) זרימת נוזל הקירור של המנוע עם ציוד קירור נוסף נוצרת על ידי מכשירים מיוחדים מחוץ למנוע, כגון ארונות קירור מים, ארונות קירור אוויר ומאווררי זרמי מערבולת צנטריפוגליים.
זמן פרסום: 24 באוקטובר 2023