3 Тепловий розрахунок

3.1 Тепловий розрахунок обмотки статора

3.1.1 Електричні втрати в обмотці статора

Вт.

3.1.2 Площа умовної внутрішньої поверхні охолоджування активної частини статора мм².

3.1.3 Умовний периметр поперечного перерізу паза

мм.

3.1.4 Площа умовної поверхні охолоджування пазів

мм².

3.1.5 Площа умовної поверхні охолоджування лобових частин обмотки

мм².

3.1.6 Площа умовної поверхні охолоджування двигуна з охолоджуючими ребрами на станині

,

(3.1)

де h_ − висота ребра, яку приймаємо h_ = 13,41 мм;

n_ − кількість ребер, приймаємо n_ = 9.

Підставляємо отримані значення h_ і n_ у (5.1)

мм².

3.1.7 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

,

(3.2)

де − коефіцієнт, як частка втрат потужності в активній частині, яка передається повітрю всередині двигунів із ступенем захисту IP44, визначається по [1], = 0,19.

Підставляємо отримане значення у (3.2)

Вт/мм².

3.1.8 Питомий тепловий потік від втрат в активній частині обмотки, віднесених до поверхні охолоджування пазів

Вт/мм².

3.1.9 Питомий тепловий потік від втрат в лобових частинах обмотки, віднесених до поверхні охолоджування лобових частин обмотки

Вт/мм².

3.1.10 Окружна швидкість ротора

м/с.

3.1.11 Перевищення температури внутрішньої поверхні активної частини статора над температурою повітря усередині машини

,

(3.3)

де – коефіцієнт тепловіддачі поверхні статора, визначається по [ 1],

= 1,75∙10^-5 Вт/(мм²град).

Підставляємо отримане значення у (5.3) С.

3.1.12 Перевищення температури в ізоляції паза і котушок з круглого дроту

,

(3.4)

де – еквівалентний коефіцієнт теплопровідності ізоляції в пазу, що враховує повітряні прошарки, визначається по [1], Вт/(ммград);

− еквівалентний коефіцієнт теплопровідності внутрішньої ізоляції котушки, визначається по [1], = 100∙10^-5 Вт/(ммград).

Підставляємо отримані значення і у (3.4)

С.

3.1.13 Перевищення температури зовнішньої поверхні лобових частин обмотки над температурою повітря усередині машини

С.

3.1.14 Перевищення температури в ізоляції лобових частин котушки з круглих провідників

,

(3.5)

де − товщина ізоляції котушок в лобових частинах,  0,2 мм.

Підставляємо отримане значення у (5.5)

С.

3.1.15 Середнє перевищення температури обмотки над температурою повітря всередині двигуна

С.

3.1.16 Втрати потужності в двигуні, що передаються повітрю всередині

двигуна

,

(3.6)

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

Електричні втрати в обмотці ротора при максимально допустимій температурі, знаходяться за формулою

Вт.

Підставляємо отримане значення у (5.6)

Вт.

3.1.17 Середнє перевищення температури повітря усередині двигуна над

температурою зовнішнього повітря

,

(3.7)

де − коефіцієнт підігріву повітря, = 1,7510^-5 Вт/(мм²град).

Підставляємо отримане значення у (3.7)

С.

3.1.18 Середнє перевищення температури обмотки статора над температурою зовнішнього повітря

С.

3.1.19 Середня температура обмотки статора

,

(3.8)

де Θа – прийнята температура охолоджуючого середовища, .

Підставляємо отримане значення у (3.8)

С.

Температура не повинна перевищувати гранично допустиму температуру обмоток 140 ºС, для вибраного класу нагрівостійкості системи ізоляції F, як бачимо умова виконується.