深井用潜水电动机的几种冷却方式和冷却结构以及其特点

深井用潜水电动机按其内部结构分为充水式、充油式、屏蔽式和干式四种，电动机内腔所充介质除水、油和空气三种外，在屏蔽式电动机定子腔内则充有环氧树脂或塑料填充物等，电动机外部介质则为井水。各种结构的井用潜水电动机的冷却方式各不相同，可分为四种基本的类型。
(1)机内、外双水冷方式  采用这种冷却方式的主要是井用充水式潜水电动机。这种电动机的内腔充水，定子铁芯、定子绕组、转子铁芯和转子绕组（转子导条和转子端环）等部件均浸在水中，直接由机内的水冷却。电动机定子铁损耗、定子槽部绕组的电阻损耗和端部绕组的部分电阻损耗所产生的热量直接通过定子铁芯，经机壳传给流经机壳表面的井水带走。转子绕组的电阻损耗和转子铁损耗所产生的热量，一部分经气隙中的水直接传给定子，经定子传给电动机外的井水带走；另一部分传给转子腔的水中，此部分热量与定子端部绕组传给内腔充水的另一部分电阻损耗热量以及机械损耗所产生的热量一起，经内腔充水传给定子、机壳和轴承座，后也通过定子、机壳和轴承座等零部件的表面传给电动机外的井水带走。这种电动机内、外双水冷的冷却方式冷却效果好，因此，井用充水式潜水电动机定子绕组的温升一般都比较低。
(2)定子机壳水外冷、转子直接水冷却方式  采用这种冷却方式的主要是井用屏蔽式潜水电动机。这种电动机的定子为一独立的密封腔，将定子铁芯和绕组包封起来，内充环氧树脂或塑料填充物等，转子腔内充满清水。电动机定子铁损耗和定子绕组电阻损耗所产生的热量直接通过定子铁芯或腔内充填物，经机壳传给流经机壳表面的井水带走。转子绕组的电阻损耗和转子铁损耗所产生的热量，一部分通过气隙中的水和屏蔽套直接传给定子，经定子传给电动机外的井水带走；另一部分传给转子腔内所充的水中，此部分热量与机械损耗所产生的热量一起，经内腔充水传给定子铁芯、机壳和轴承座，后也通过电动机机壳和轴承座等零部件的表面传给电动机外的井水带走。
(3)机内油冷却、机壳外水冷却方式井用充油式潜水电动机即采用这种冷却方式。充油式电动机的内腔充满绝缘润滑油，它的定子铁芯、定子绕组、转子铁芯和转子绕组（转子导条和转子端环）等部件均浸在油中。电动机定子铁损耗、定子槽部绕组的电阻损耗和端部绕组的部分电阻损耗所产生的热量直接通过定子铁芯，经机壳传给流经机壳表面的井水带走。转子绕组的电阻损耗和转子铁损耗所产生的热量，一部分经气隙中的油液直接传给定子，经机壳传给电动机外的井水带走；另一部分传给转子腔内所充的油液中，此部分热量与定子端部绕组传给内腔油液的另一部分电阻损耗热量以及机械损耗所产生的热量一起，经内腔所充油液传给定子铁芯、机壳和轴承座，后也通过电动机机壳和轴承座等零部件的表面传给电动机外的井水带走。
(4)机内空气冷却、机外水冷却方式  采用这种冷却方式的主要是井用干式潜水电动机。干式电动机的内腔充满空气，它的定子绕组端部和转子的散热主要依靠机内的空气。电动机定子铁损耗、定子槽部绕组的电阻损耗和端部绕组的部分电阻损耗所产生的热量直接通过定子铁芯，经机壳传给流经机壳表面的井水带走。转子绕组的电阻损耗和转子铁损耗所产生热量，一部分经气隙直接传给定子铁芯，经机壳传给电动机外的井水带走；另一部分传到机内的空气中，此部分热量与定子端部绕组传给空气的另一部分电阻损耗热量以及机械损耗所产生的热量一起，经机内流动空气传给定子铁芯、机壳和轴承座，后也通过电动机机壳和轴承座等零部件的表面传给电动机外的井水带走。因为空气的导热性很差，热容量又很小，因此井用于式潜水电动机定子绕组和转子绕组的冷却条件差，温升相对比较高。