永磁发电机自然通风和自扇风冷的温度分布曲线

（1）用在小型风力发电机上的小型永磁发电机的温度分布曲线用在小型风力发电机上的小型永磁发电机是属于直驱式风力发电机。它的冷却方式是使塔架进入的冷空气从进风口进入永磁发电机内，永磁发电机运行时，绕组和铁心发热体将永磁发电机内的冷空气加热。被加热的空气由永磁发电机后端盖的出风口流出发电机内腔。热空气不断流出，冷空气从塔架经进气口不断进入，从而实现了温差空气自然流动的空气对流冷却；另一方面，机壳外铸有散热片，又可将定子及机壳的热量辐射给周围的空气，同时机外流动的空气——风也会将机内传导给机壳的热量带走。

这种自然对流的冷却方式方便、可靠、成本低。如图8-5a所示。

图8-5 微小型风力发电机用小型永磁发电机的温度曲线分布及散热

1—后端盖 2—散热片 3—机壳 4—定子 5—转子 6—前端盖 7—塔架 8—进风口 9—出风口 10—转盘

图8-5b所示是它的温度曲线分布图。

从温度曲线分布可以看到，未冷却前永磁发电机的最高温度在发电机的中央，它遵循式（8-23），在x=0时，即式

它是未经冷却的最高温，当永磁发电机冷却后，它的最高温度已不在发电机中央，而是向出风口方向移动了一段距离。它说明，刚进入的冷却空气温度低，带走的热量较多并且冷却空气温度在升高。离出风口愈近，则冷却空气的温度愈高，它带走的热量愈少，所以曲线高点向出风口方向移动。(www.xing528.com)

冷却后的最高温度与冷却前的最高温度之差，就是冷却空气带走的热量所形成的。

冷却后的最高温度T_max′与永磁发电机周围的空气的温度之差称作永磁发电机的最高温升。

（2）极数少、转速高的永磁发电机自扇风冷的温度曲线分布

极数少、转速高的永磁发电机往往采用自扇风冷的冷却方式对永磁发电机进行冷却。图8-6a所示为自扇风冷永磁发电机结构图，由转子轴自行拖动的风扇将冷空气从风扇罩进气口吸入，经风扇叶片压缩对永磁发电机壳及散热片进行冷却。而永磁发电机机壳及散热片的热量是由永磁发电机铜损、铁损产生的热量传导给机壳和散热片的。

图8-6b所示为自扇风冷永磁发电机温度曲线分布。其中T₀为发电机周围空气的温度；T为冷却空气将发电机热量带走一部分使其温度升高后的温度。经冷却后永磁发电机最高温度T_max′与周围空气的差，即为自扇风冷永磁发电机的最大温升。

图8-6 自扇风冷永磁发电机的结构及温度曲线分布

1—风扇 2—风扇罩 3—后端盖 4—机壳 5—定子 6—前端盖 7—转子