Wednesday, November 30, 2016

馬達散熱議題與手法

馬達於長時間運轉,會因感應電流等各種損失產生大量的熱,而馬達自身軸的旋轉則可以帶動扇葉進行基本的空氣熱對流散熱。然而扇及風路的設計因不同的需求而異,以下針對幾種設計考量進行初淺的討論。


風扇設計
風速大小主要取決於扇葉徑與轉速,扇徑大小的效果又比轉速更為顯著。風扇扇葉數與風速無明顯對應關係,但能讓出風較為順暢。增加扇徑與轉速會導致噪音增加,變更扇葉數則能改變風扇的噪音之頻譜。


風扇分類

離心扇
入風為軸向與出風為徑向,兩者相互垂直。風壓較強,風速較慢,同一設計正逆轉皆能使用,風吹送的距離較長,可適用於各種不同阻抗之條件。

軸流扇
入風為軸向與出風為軸向,兩者相互平行。風壓較弱,風速較快,只能單方向轉動使用,使用條件範圍較小,較可能因阻抗條件不同而失速。

特殊需求

變頻使用
主要用於會因為變頻使用而降低轉速之馬達,為防止操作轉速過低導致散熱不佳,因為外掛一個獨立之散熱馬達。

水冷

在某些特殊的環境下,空氣取得並不容易,或者散熱後之熱空氣無法在有效對流中進行熱交換(如潛盾機)


另外根據IEC定義,馬達依使用需求對應以下幾大類

IC 01 
用於開放式馬達,由主軸帶動自帶扇進行散熱。






IC 40 (IC 410)
用於半密式馬達,無外扇,僅透過自然對流及熱輻射散熱。







IC 41 (IC 411) TEFC
用於半密式馬達,外框架有鰭片,透過自帶扇進行散熱。為最常用的馬達散熱型式。







IC 43 A (IC 416A)
用於半密式馬達,外框架有鰭片。透過外加之小馬達帶動風扇以進行散熱。主要用於會因為變頻使用而降低轉速之馬達,為防止操作轉速過低導致散熱不佳,因為外掛一個獨立之散熱馬達。







IC 43 R (IC 416R)
同上,但強制扇位置位於主馬達徑向






IC 61 (IC610)
用於半密式馬達,另設置熱交換區域,同時存有兩軌空氣循環。



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