6 Вентиляційний розрахунок
6.1 Теоретичні положення
6.1.1 Вентиляційний розрахунок виконується з метою визначення витрати повітря, яка необхідна для охолодження машини, і напору вентилятора, що забезпечує цю витрату. Точний вентиляційний розрахунок являє собою вельми складне завдання, тому тут застосовується наближений практичний метод розрахунку.
6.2 Наближений метод розрахунку
6.2.1 Середній діаметр зовнішньої поверхні охолодження корпусу (на рів-
(6.1) |
,
де
мінімально допустима відстань від
нижньої частини корпусу машини до
опорної площини,
визначається
по [2],
=
5 мм.
Підставляємо отримане значення у (6.1)
мм.
6.2.2 Зовнішній діаметр вентилятора
мм;
ширина
(довжина) лопатки
мм;
кількість
лопаток
.
6.2.3 Коефіцієнт, що враховує зміну тепловіддачі за довжиною корпусу
машини залежно від його діаметра і частоти обертання
.
6.2.4 Необхідна витрата повітря
(6.2) |
,
де са – питома теплоємність повітря, са=1100 Дж/(См3).
Підставляємо отримане значення у (6.2)
м3/с.
6.2.5 Витрата повітря (об’ємна швидкість потоку повітря), яка може бути
забезпечена зовнішнім вентилятором
м3/с.
Необхідно,
щоб задовольнялася нерівність
0,025 > 0,02 – умова виконується.
6.2.6 Натиск повітря, що розвивається зовнішнім вентилятором
Па.
6.3 Маса двигуна і динамічний момент інерції ротора
6.3.1 Маса ізольованого мідного дроту обмотки статора
кг.
6.3.2 Маса алюмінію короткозамкненого ротора
|
,
де
‑
товщина лопатки
мм;
– довжина
лопатки
мм;
– висота
лопатки
мм;
nbl
–
кількість
лопаток,
.
Підставляємо отримані значення у (3.24)
кг.
6.3.3 Маса сталі осердь статора і ротора
кг.
6.3.4 Маса ізоляції статора
(3.25) |
де
– середня
ширина паза статора
мм.
Підставляємо отримане значення у (3.25)
кг.
6.3.5 Маса конструкційних матеріалів двигуна
кг.
6.3.6 Маса двигуна
кг.
6.3.7 Динамічний момент інерції ротора
кгм2.
7 Опис конструкції асинхронного двигуна
7.1 Конструкція двигуна
7.1.1 Асинхронний двигун складається з двох основних частин: нерухомої частини – статора і обертової частини – короткозамкненого ротора, які розділені повітряним проміжком.
Статор складається із осердя (у пази якого укладена обмотка) і корпуса. Вид асинхронного двигуна у розрізі показаний на рисунку 7.1
3
1
4
2
1 – корпус, 2 – статор, 3 – обмотка, 4 – ротор
Рисунок 7.1 – Двигун у розрізі
Для зменшення втрат на вихрові струми і гістерезис (перемагнічування) осердя статора і ротора шихтується (набирається) з окремо відштампованих листів електротехнічної сталі марки 2013 за ГОСТ 2142.0. Пакети листів пресують, а потім скріплюють скобами.
Пази осердя статора ізолюються, і в них укладається трифазна одношарова концентрична обмотка статора з круглого мідного ізольованого провідника, класу нагрівостійкості F за ГОСТ 8865.
Станина відливається з алюмінієвого сплаву марки А2 за ГОСТ 2685 разом з охолоджуючими ребрами, коробкою виводів і лапами, що служать для кріплення асинхронного двигуна до фундаменту.
Обмотане осердя статора запресовується в попередньо нагріту станину.
Ротор складається з вала, на який напресовано шихтоване осердя ротора. В пази осердя залита алюмінієва короткозамкнена обмотка.
Вал ротора виготовляється з круглої пруткової вуглецевої сталі марки 45 за ГОСТ 1050.
Осердя ротора виконується зі скосом пазів, в які заливається коротко-замкнена обмотка у виді стрижнів разом з короткозамкненим кільцем і лопатками з алюмінію марки А5 за ГОСТ 11069.
Попередньо нагріту бочку ротора напресовують на вал. Потім на вал ротора напресовують шарикопідшипники радіальні однорядні за ГОСТ 8338.
Ротор вставляється до розточки статора і закріплюється з двох сторін підшипниковими щитами, які прикручуються болтами до станини. Підшипникові щити відливаються з алюмінієвого сплаву А2.
На неробочий кінець валу кріпиться вентилятор, відлитий із алюмінію, і закривається кожухом вентилятора, який у свою чергу, прикручується гвинтами до станини.
На корпусі є заземлювальні болти, а також табличка з паспортними даними двигуна.
Коробка виводів із клемником герметично закривається кришкою. У цій коробці виводів встановлені штуцери, що служать для безпечної експлуатації асинхронного двигуна.