6.2 Определение основных параметров вентиляционной системы
Количество
охлаждающего воздуха, необходимое для
отвода потерь мощности, находим из
выражения: Vв
[м3/с],
где Рном
– потери мощности в двигателе при
номинальной нагрузке на валу, Вт;
Св=1100[Дж/м3]
– удельная объемная теплоемкость
охлаждающего машину воздуха; в–
превышение температуры воздуха за время
пребывания в машине;
в=вых-вх.
Для машин с изоляцией класса F можно
принять температуру воздуха выше
среднего значения (15)
в 2 раза,
то есть в=30.
Для проектируемого двигателя: сумма
потерь мощности - Рном=3136
[Вт]; тогда Vв=
[м3/с].
Напор (давление) подаваемого вентилятором
воздуха находим из выражения: H=Z*Vв2[Па],
где Z – эквивалентное аэродинамическое
сопротивление вентиляционной системы
машины, H*с2/м2.
У спроектированного двигателя аэродинамическое сопротивление воздуховода от входного патрубка до выходного является постоянной величиной. На основании заводских аэродинамических испытаний, проведенных заводом-изготовителем подобных двигателей, получена кривая зависимости Z от
К=Р2ном/nном.
из кривой, приведенной в [1] на рис. 20,
находим при К=
аэродинамическое сопротивление Z=550
[Па*с2/м6].
По найденному Z и известному необходимому
расходу воздуха Vв
находим требуемый напор вентилятора:
H=Z*Vв2=
[Па].
Проверяем
возможности конструктивных деталей
двигателя по созданию требуемого расхода
охлаждающего воздуха. Вентиляционные
лопатки ротора могут создать расход
воздуха, определяемый по выражению:
Vв1
[м3/с],
где значение коэффициента m=1,25-3 для
двигателей с 2р=8. Формула приближенно
учитывает суммарное вентиляционное
воздействие всех конструктивных
элементов машины. Принимаем минимальное
значение коэффициента К=1.25;
тогда:
Vв1=
[м3/с].
Так
как полученный расход воздуха превышает
необходимый на 4% (Vв1/Vв=
),
то конструктивные элементы вентиляции
смогут обеспечить достаточное охлаждение
двигателя; установка отдельного
вентилятора на валу ротора или независимого
вентилятора не требуется (расположенного
вне машины).
Окружная скорость на внешнем диаметре ротора при номинальной частоте вращения составит:
[м/с].
Такой же будет и скорость вентилирующего машину воздуха, отводящего тепло от внутренней поверхности статора и внешней поверхности ротора. Для уменьшения вентиляционного шума выбираем нечетное число лопаток на роторе: nл= 5.
7 Тепловой расчет машины
В тепловом расчете рассматривают превышение температуры деталей конструкции I над температурой окружающего воздуха, которая меняется за время суток и сезонов. Температуру детали можно найти как сумму превышения I и температуры окружающего воздуха t0: i + t0=ti. Номинальные данные машины должны соответствовать заданному режиму работы при температуре t0=115. Предельно допустимые превышения температуры отдельных деталей i установлены ГОСТ. Для асинхронного двигателя проводим расчет температуры проводников обмотки статора и ротора, сердечников статора и ротора.