5. Пример 3. Вентиляционный расчет асинхронного двигателя*
Электрическая машина (асинхронный двигатель) имеет вентиляционный тракт, конструктивная схема которого при-ведена на рис.11, а схематическое изображение тракта показано на рис. 12.
Требуется:
Определить характер каждого местного гидравлического со-противления и вычислить его величину;
Построить эквивалентную гидравлическую схему (ЭГС) замещения вентиляционного тракта машины;
Произвести свертывание ЭГС, определить эквивалентное ги-дравлическое сопротивление ZЭ;
Определить затраты мощности на вентиляцию и их процент-ное отношение к мощности греющих потерь.
Рис.
11. Схема
вентиляции лифтового асинхронного
двигателя защищенного исполнения по
примеру 3
На рис. 11 цифрами 1-12 обозначены соответству-ющие участки вентиляционного тракта двигателя, описа-ние которого приведено ниже.
___________________________________________________
*- образец оформления решения задачи, представленной в примере 3, см. в примере 1
Рис.
12. Схематическое изображение вентиляционного
тракта машины
Исходные данные
-
площадь решетки на входе воздуха в
машину;
-
площадь сечения камеры вентилятора;
-
площадь сечения «окон» в заднем
подшипниковом щите;
-
площадь сечения при входе воздуха
машину;
-
площадь сечения в зоне лобовых частей
обмотки статора;
-
площадь сечения каналов между сердечником
статора и станиной;
-
площадь сечения в зоне лобовых частей
обмотки статора;
-
площадь сечения в полости переднего
подшипникового щита;
-
площадь сечения каналов в роторе;
-
площадь сечения при выходе воздуха из
машины;
-
площадь сечения полости заднего
подшипникового щита;
-
площадь решетки при выходе воздуха из
машины;
-
диаметр вентиляционного канала в якоре;
-
длина вентиляционного канала в якоре;
-
греющие потери;
-
температура сухого воздуха
- плотность воздуха,
зависящая от давления и температуры
окружающей среды;
-
удельная теплоемкость воздуха при
постоянном давлении;
- коэффициент
гидравлического трения;
- энергетический КПД вентилятора;
- частота
вращения якоря.
Размеры центробежного вентилятора с радиальными лопатками:
наружный
диаметр
;
внутренний
диаметр
;
ширина
лопаток
.
Составим эквивалентную гидравлическую схему вен-тиляционного тракта машины (рис. 13).
Рис. 13. Эквивалентная гидравлическая схема замещения машины, соответствующая данному вентиляционному тракту
Произведем классификацию гидравлических сопро-тивлений участков ЭГС и выполним их расчет (табл. 4).
Таблица 4
Гидравлические сопротивления участков эгс
Обо-значе-ние сопро-тивле-ний |
Наименова-ние участка |
Причина сопротив-ления |
Расчетная формула аэродинами-ческого сопротивле-ния |
Значение сопротив-ления,
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
Вход воздуха в машину |
Вход в отверстие с толстыми стенками |
|
334.722 |
|
Вход в камеру вентилятора |
Внезапное расширение |
|
94.141 |
|
Вход через окна в заднем подшип-никовом щите |
Внезапное сужение |
|
66.603 |
|
Вход в камеру заднего подшип-никового щита |
Внезапное расширение |
|
28.125 |
|
Обтекание лобовых частей обмотки статора |
Изменение направле-ния потока воздуха:
поворот под углом
|
|
20.456 |
|
Внезапное расширение |
|
72.245 |
Продолжение табл. 4.
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
Вход в канал между сердечником статора и станиной |
Внезапное сужение |
|
2935 |
|
Обтекание лобовых частей обмотки статора |
Внезапное расширение |
|
5270 |
|
Изменение направления потока воздуха: поворот под углом |
|
26.881 |
|
|
Вход в каналы ротора |
Изменение направления потока воздуха: поворот под углом |
|
922.194 |
|
Внезапное сужение |
|
1069 |
|
|
Внезапное сужение |
|
1069 |
|
|
Трение в узком канале |
|
3052 |
Продолжение табл. 4.
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
Вход в камеру на выходе воздуха из каналов ротора |
Внезапное расширение |
|
8838 |
|
Изменение направле-ния потока воздуха: поворот под углом |
|
85.421 |
|
|
Вход в камеру на выходе из машины |
Внезапное сужение |
|
5.719 |
|
Внезапное расширение |
|
54.881 |
|
|
Вход в сетку подшипни-кового щита |
Внезапное сужение |
|
96.437 |
|
Выход воздуха из машины |
Выход воздуха в атмосферу |
|
376.563 |
