電機(jī)以往所使用的冷卻方式(包括空冷、氫冷和水冷)從熱學(xué)原理上來講都是利用介質(zhì)的比熱吸熱從而帶走熱量。而蒸發(fā)冷卻從熱學(xué)原理上是利用流體沸騰時的汽化潛熱帶走熱量。這種利用流體沸騰時的汽化潛熱的冷卻方式就叫做"蒸發(fā)冷卻"。由于流體的汽化潛熱要比流體的比熱大很多，所以蒸發(fā)冷卻的冷卻效果更為顯著。其中管道內(nèi)冷式蒸發(fā)冷卻的基本原理是：當(dāng)電機(jī)繞組空心導(dǎo)體內(nèi)部通以冷卻液體，液體進(jìn)入導(dǎo)體后，吸收損耗產(chǎn)生的熱量，溫度逐漸升高。當(dāng)液體的溫度達(dá)到壓力所對應(yīng)的飽和溫度時，就改變其物理狀態(tài)而沸騰汽化，帶走熱量，冷卻電機(jī)。定子自循環(huán)蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)如圖1，它利用立式水輪機(jī)本身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)在存在密度差的情況下可以實(shí)現(xiàn)無泵自循環(huán)。
其原理是：當(dāng)空心導(dǎo)體內(nèi)的冷卻介質(zhì)吸收空心導(dǎo)線損耗所發(fā)散的熱量逐漸汽化形成汽液混合物，其密度低于回液管中的單相液體密度，在重力加速度的作用下產(chǎn)生流動壓頭，克服整個冷卻回路的阻力損失，維持系統(tǒng)循環(huán)。