從前的電機沒有安裝散熱系統(tǒng)的時候，經(jīng)常會因為運行的時候溫度過高而產(chǎn)生故障，更甚者還有直接報廢的。但這個情況自從電機風(fēng)扇問世以后就改善了很多，要知道雖然近代電機都采用較高的電磁負荷以提高材料的利用率，電機的單機容量也日益增大，但電機的冷卻系統(tǒng)卻改善了非常多，以提高其散熱能力。現(xiàn)在除個別小型或特種電機外，絕大部分電機都是采用風(fēng)扇強迫空氣流動來冷卻電機的。

早在1928年，用于改善電力網(wǎng)路功率因數(shù)的同步調(diào)相機采用氫氣作為冷卻介質(zhì)獲得成功。試驗證明，由于減小了氣體的機械摩擦損耗和提高了散熱能力，同樣尺寸的電機采用氫冷后可提高容量20~25%或更多，且效率也提高。此后，汽輪發(fā)電機采用氫冷技術(shù)被迅速推廣。五十年代以后，在大容量電機，特別是汽輪發(fā)電機中采用了內(nèi)冷系統(tǒng)。所謂內(nèi)冷就是使導(dǎo)體中產(chǎn)生的熱量直接傳遞給冷卻介質(zhì)，而不通過絕緣。開始，在內(nèi)冷系統(tǒng)中普遍采用氫氣作為冷卻介質(zhì)，后來為了進一步提高冷卻能力，又開始采用液體(水或油)作為冷卻介質(zhì)。

1955年，英國一家電機公司首先完成一臺容量為30千瓦，定子水內(nèi)冷，轉(zhuǎn)子一般氫冷的汽輪發(fā)電機，效果良好，其電負荷比空氣冷卻時提高4~5倍，而繞組溫升還沒超過允許值。對于定轉(zhuǎn)子繞組都用水內(nèi)冷的雙水內(nèi)冷汽輪發(fā)電機的研究和制造，我國廣大的電機工作者作出了顯著的成績。目前世界各國除對已有的冷卻方式進一步深入研究外，還在研究和發(fā)展包括利用低溫超導(dǎo)技術(shù)在內(nèi)的各種冷卻方式。

根據(jù)冷卻介質(zhì)的不同來劃分電機的冷卻系統(tǒng)較為方便。目前在電機制造中廣泛采用的是以空氣為冷卻介質(zhì)的空氣冷卻系統(tǒng)。本章主要敘述空氣冷卻系統(tǒng)，對于采用其他介質(zhì)的冷卻系統(tǒng)我們再擇時機探討。

空氣冷卻的電機結(jié)構(gòu)簡單，成本較低;其缺點是空氣的冷卻效果較差，在高速電機摩擦損耗較大。采用空氣冷卻的通風(fēng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)類型非常繁多，今天與大家作一個簡單介紹。

●開路冷卻或閉路冷卻

冷卻的電機，其冷卻空氣由電機周圍抽取，通過電機后，再回到周圍環(huán)境中去。閉路冷卻的電機，其初級冷卻介質(zhì)通過電機，沿著閉合線路進行循環(huán);初級冷卻介質(zhì)中的熱量經(jīng)結(jié)構(gòu)件或冷卻器傳遞給介質(zhì)。

●徑向、軸向和混合式通風(fēng)系統(tǒng)

電機內(nèi)冷卻空氣流動的方向，空氣冷卻系統(tǒng)可以分為徑向、軸向和混合(徑、軸向)式三種;徑向通風(fēng)系統(tǒng)便于利用轉(zhuǎn)子上能夠產(chǎn)生風(fēng)壓的零部件作用，因而得到廣泛的應(yīng)用。軸向通風(fēng)系統(tǒng)便于安裝直徑較大的風(fēng)扇，以加大通風(fēng)量。主要缺點是沿軸向方向上冷卻不均勻，且不便于利用轉(zhuǎn)子上部件的鼓風(fēng)作用。軸向通風(fēng)系統(tǒng)在國內(nèi)一般僅用于中小型直流電機中。實際上，所謂徑向或軸向通風(fēng)系統(tǒng)只是就冷卻介質(zhì)在電機內(nèi)所起冷卻作用的主要方面，純粹的徑向或軸向通風(fēng)系統(tǒng)是較為少見的。

混合式通風(fēng)系統(tǒng)兼有軸向和徑向兩種通道，但往往還是偏重一種。大型直流電機大多是以軸向為主的混合式系統(tǒng)，而汽輪發(fā)電機中廣泛應(yīng)用的以徑向為主混合式系統(tǒng)。

●吸入式和壓入式

根據(jù)冷卻空氣是首先通過電機的發(fā)熱部分，再通過風(fēng)扇，或是相反，采用空氣冷卻的系統(tǒng)可分為吸入式及壓入式兩種。由于吸入式的冷空氣首先和電機的發(fā)熱部分接觸，且能采用直徑較大的風(fēng)扇，而壓入式的冷卻空氣卻先通過風(fēng)扇，被風(fēng)扇的損耗加熱后，再和電機的發(fā)熱部分接觸(高速電機中，風(fēng)扇損耗引起的空氣溫升可達5℃左右)，因此吸入式的冷卻能力較高。直流電機中，風(fēng)扇多裝在非換向器端，如采用壓入式冷卻系統(tǒng)可避免電刷磨損的炭粉進入電機，但這時大部分風(fēng)量經(jīng)由定子極間空間吹過，而吹拂轉(zhuǎn)子的風(fēng)量較少，致使損耗較多的轉(zhuǎn)子散熱困難，這時要采取適當(dāng)措施散熱。

還有一點大家需要知道，那就是采用空氣冷卻的系統(tǒng)一般都采用外冷或所謂表面冷卻方式，但為了提高冷卻能力，也有采用內(nèi)冷方式的，例如水輪發(fā)電機的勵磁繞組，可采用空氣內(nèi)冷。國外在容量不大的汽輪發(fā)電機轉(zhuǎn)子繞組上也用過空氣內(nèi)冷。但內(nèi)冷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且對冷卻氣體要求十分干凈，因此目前還很少在采用空氣作為冷卻介質(zhì)的電機中使用。以上非官方發(fā)布內(nèi)容，僅代表小編的個人觀點，如果您有不同的見解歡迎留言一起討論。