[科普中国]-全封闭式电动机

电动机和压缩机装在一个外壳内，称为全封闭式机组。在这样的系统中，电动机必须直接驱动压缩机，这就需要有良好的不漏电连接。而且电动机必须有良好的功率特性，并且必须是感应式。转子绕组需要使用碳刷或滑环的电动机不能使用。只有分相式电动机或电容式电动机才能做成全封闭式。最初的全封闭式电动机是四极电动机，转速约为1750rpm。封闭式结构的机壳能够阻止电动机内、外空气的自由交换，因而这种结构的防护性能好，但散热性较差。

全封闭式所谓全封闭式就是电动机周围的空气同电动机的内部空气不流通、有封闭外壳的一种结构形式。具有防止有害物质从外部侵入的特点。而同开启式不同之处是冷却效果较差。因此，与开启式相比外形较大，价格也高。

全封闭式可进一步分类如下：

(1)全封闭外扇冷式

是在全封闭式电动机外部的旋转轴上安装冷却风扇，来冷却外壳表面的一种结构形式。该种结构形式广泛地应用在标准型电动机上。

(2)全封闭防腐式

是在有规定的腐蚀性的酸、碱及有害气体存在的场合下使用时不发生故障的一种结构。

(3)耐压防爆式

是即使电动机内部的气体发生爆炸，因其耐压，不会引爆外部的爆炸性气体的一种坚固结构。

(4)全封闭增安防爆式

这是把开启式电动机做成全封闭式的结构。

(5)充气防爆式

是把空气或不燃性气体压入电动机内部，使其内部压力提高，防止外部的爆炸性气体侵入电动机内部的一种结构形式。1

全封闭电动机冷却方式全封闭电动机有一些开放式电动机所没有的问题：

1、要有特殊的冷却措施。

2、导线绝缘必须耐油和耐制冷剂中的化学物质(尤其是在潮湿和/或高温条件下)。

3、制造标准必须保证定子、转子和压缩机的准确对中。

4、穿过外壳的电气连接必须完美无瑕，并且不漏电。

电动机可以用几种方法冷却。一种成功的方法是把定子压进外壳，外壳上布有冷却翅片。

另一种方法是在机组运行时用冷却水盘管冷却运行绕组。有一些设计是将部分来自冷凝器已被冷却的制冷剂通过电动机外壳，以冷却电动机。很多系统使吸回的制冷剂蒸气和油流过电动机绕组。

大多数制造厂都开发了特殊合成导线涂层(通常为合成漆)，这些涂层有很好的绝缘特性，并且能与多数常用制冷剂一起安全使用。转子与定子之间的气隙只有千分之几英寸，而且要均匀，否则电动机转子就会发出响声。注意：特别是许多电动机压缩机都安装在外壳内弹簧上。

全封闭式电动机电气特性用于全封闭式机组的电动机的电器特性取决于电动机是带负荷起动、空载起动还是在压力平衡条件下起动。

全封闭电动机的基本工作过程与开放式电动机相同，全部转矩都是由感应产生的。

带负荷起动需要高的转动力矩。在这种情况下，起动绕组需要粗的导线，通常生产者都争取使起动转矩达到额定转矩的两倍；也就是说，一个1/6马力的电动机在起动期间输出1/3马力的功率。当电动机转速达到额定转速，有各种方法可以切断起动装置。

下图是全封闭式电动机外部电路。它包括固态正温度系数电阻，其电阻随温度升高而降低；一个热过载保护器和一个起动电容器。

全封闭分相感应电动机分相感应式电动机是小型全封闭冷凝机组用电动机的基本类型。

它的工作原理很简单，有两个绕组一一个运行绕组和一个起动绕组。由于它的起动转矩小，这种电动机只能低负荷起动。分相式电动机在使用毛细管制冷剂控制器的系统中很常见。因为系统不工作时压力是平衡的，这样，压缩机就不需要带负荷起动。

这种电动机还可用在有电气、机械或液压卸载装置系统。在这些装置中，任何制冷剂控制器都可以使用。

用于全封闭电动机压缩机系统的分相电动机必须有某种类型的外置起动继电器，它可以是热继电器、电流继电器和电压继电器。2

下图是带电流起动继电器的全封闭分相感应电动机的电气原理图。

本词条内容贡献者为:

王沛 - 副教授、副研究员 - 中国科学院工程热物理研究所