5. Тепловий розрахунок

5.1 Цей розрахунок виконується за спрощеною методикою з урахуванням наступного:

5.1.1 При тепловому розрахунку приймаються найбільш несприятливі умови, тобто втрати потужності в обмотках розраховують при їхніх активних опорах, зведених до максимально допустимої температури вибраного класу нагрівостійкості ізоляції (клас F):

; .

5.1.2 При тепловому розрахунку обмотки статора враховують, що повітрю усередині двигуна передається тільки частка втрат потужності в активній частині статора (ця частка далі враховується коефіцієнтом ), решта втрат передається безпосередньо через станину зовнішньому охолоджуючому повітрю.

5.1.3 Для короткозамкнених асинхронних двигунів з литою кліткою тепловий розрахунок зазвичай проводиться тільки для обмотки статора.

5.2 Електричні втрати в обмотці статора, Вт,

.

5.3 Площа умовної внутрішньої поверхні охолоджування активної частини статора, мм²,

.

5.4 Умовний периметр поперечного перерізу трапецеїдального напівзакритого паза, мм,

.

5.5 Площа умовної поверхні охолоджування пазів, мм²,

.

5.6 Площа умовної поверхні охолоджування лобових частин обмотки, мм²,

.

5.7 Площа умовної поверхні охолоджування двигунів з охолоджуючими ребрами на станині, мм²,

,

(3.27)

де h_ − висота ребра, мм,

;

n_ − кількість ребер,

.

Підставляємо отримані значення у (3.27)

.

5.8 Питомий тепловий потік від електричних втрат в активній частині обмотки і від магнітних втрат в осерді статора, віднесених до внутрішньої поверхні охолоджування активної частини статора, Вт/мм²,

,

(3.28)

де – коефіцієнт, як частка втрат потужності в активній частині, яка передається повітрю всередині двигунів із ступенем захисту IP44, обирається за [4], .

Підставляємо отримані значення у (3.28)

.

5.9 Питомий тепловий потік від втрат в активній частині обмотки, віднесених до поверхні охолоджування пазів, Вт/мм²,

.

5.10 Питомий тепловий потік від втрат в лобових частинах обмотки, віднесених до поверхні охолоджування лобових частин обмотки, Вт/мм²,

.

5.11 Окружна швидкість ротора, м/с,

.

5.12 Перевищення температури внутрішньої поверхні активної частини статора над температурою повітря усередині машини, С,

,

(3.29)

де – коефіцієнт тепловіддачі поверхні статора, обирається за [4], .

Підставляємо отримані значення у (3.29)

.

5.13 Перевищення температури в ізоляції паза і котушок з круглого дроту, С,

,

(3.30)

де − еквівалентний коефіцієнт теплопровідності внутрішньої ізоляції котушки, обирається за [4], Вт/(ммград),

‑еквівалентний коефіцієнт теплопровідності ізоляції в пазу, що враховує повітряні прошарки, обирається за [4], Вт/(ммград).

Підставляємо отримані значення у (3.30)

.

5.14 Перевищення температури зовнішньої поверхні лобових частин обмотки над температурою повітря усередині машини, С,

.

5.15 Перевищення температури в ізоляції лобових частин котушки з круглих проводів, С,

.

5.16 Середнє перевищення температури обмотки над температурою повітря всередині двигуна, С,

.

5.17 Втрати потужності в двигуні, що передаються повітрю усередині двигуна, Вт,

,

(3.31)

де − електричні втрати в обмотці ротора при максимально допустимій температурі, Вт,

.

Підставляємо отримані значення у (3.31)

.

5.18 Середнє перевищення температури повітря усередині двигуна над температурою зовнішнього повітря, С,

,

(3.32)

де − коефіцієнт підігріву повітря, обирається за [4],  Вт/(ммград),

Підставляємо отримані значення у (3.32)

.

5.19 Середнє перевищення температури обмотки статора над температурою зовнішнього повітря, С

.