路凯华，何立东，闫 安,张翼鹏

( 北京化工大学 北京市高端装备健康监控与自愈化重点实验室，北京100029 )

基于半导体制冷的电机和轴承散热系统研究

路凯华，何立东，闫 安,张翼鹏

( 北京化工大学 北京市高端装备健康监控与自愈化重点实验室，北京100029 )

针对电机和轴承系统工作过程中因温度过高影响正常工作，提出一种半导体制冷系统用于电机和轴承系统的降温。基于电机和轴承系统设计了一种半导体制冷系统，对其运行状态下的降温效果进行了实验研究。实验结果表明，该半导体制冷系统对电机有较好的冷却效果;电机半导体制冷比水冷具有更好的冷却效果，安装四个制冷片的温度降幅可达40.2%，电机温升非常缓慢；滑动轴承安装一个制冷片时温度稳定在20℃左右，降幅达39.4%，安装两个制冷片时温度稳定在18℃左右，降幅为45.5%。

电机；轴承；半导体制冷；温度

Abstract：In response to the situation where the operation of motor and bearing system may be affected due to high temperature,a semiconductor cooling system is devised to lower the temperature of the motor and bearing system.A semiconductor cooling system is designed for fan motors and rotor test-platform sliding bearings, and how its operation controls the rise of temperature gets experimentally investigated.The result shows that it is fairly effective in lowering the temperature of both motors and sliding bearings;the more coolers it has,the more effective in cooling;the effect of the semiconductor cooling system on motors is much better than that of hydrocooling,registering a 40.2% decrease of temperature with four coolers,the temperature of the motor rising slowly;the temperature of sliding bearing with one cooler and two coolers keeps stable at 20℃ and 18℃,a decrease of 39.4% and 45.5%,respectively.

Keywords：Motors；Bearings；Semiconductor cooling；Temperature

1 引言

电机作为旋转机械的动力装置，其工作性能的好坏直接影响工业生产的质量和效率，现代旋转机械向着大型化、高转速发展，对电机的工作状况提出了更高的要求。根据经验，电机过热会产生绝缘失效，磁体失效等一系列问题，。电机的冷却介质有空气、水、油、氟利昂等形式[1]，对大功率、小体积或高速电机的冷却多采用循环水或油冷却，这些冷却方式伴随着电机冷却外壳的设计，使得电机系统显得庞大复杂，冷却能力有限。

半导体制冷(Semiconductor Refrigeration)有制冷迅速、绿色环保、体积小、无噪音、低振动，坚固可靠，稳定性好等一系列优点，符合绿色环保要求，对国民经济可持续发展具有重要的战略意义[2]。……