2568

отсюда определяем

Ограниченным при решении этого уравнения является функция Бессе-

ля нулевого порядка (r=0)

Известно, что

следовательно, ортонормированная система функций имеет вид:

а функция Грина, удовлетворяется уравнению

имеет вид

m n 0

Далее введем в рассмотрение модель лобовых частей в виде массивной стенки (МС) с границами в форме двух концентрических цилиндров.

Модификация основного уравнения нестационарной теплопроводности для этого случая имеет вид:

туры,

S – нормированный оператор.

Начальные условия – нулевые.

Граничные условия – первого рода:

где Bi - критерий Био, индексы "Б" и "М" означают принадлежность параметра к границе с большим или меньшим х.

При этом, переходя к приращениям, имеем право записать для коэф-

фициентов теплоотдачи:

что можно получить даже экспериментально поданным четырех изме-

рений.

Далее, вводя стандартные гиперболические передаточные функции

WБ (x, S ) и WM (x, S ) , получим модифицированное уравнение Бесселя ну-

левого порядка:

Т i WБ ( x, S )Z Б WM ( x, S )Z M ,

где ZM, ZБ - изображение обобщенных воздействий.

Таким образом, определяется искомая температурно-временная зави-

симость как с учетом распределенного характера объекта, так и с учетом раз-

ницы коэффициентов теплоотдачи на границах МС, что характерно для рас-

сматриваемого объекта.

Экспериментальное подтверждение полученных результатов произве-

дено на примере электродвигателя АИР 80В6УЗ мощностью 1,1 кВт, 220/380

В; 5,2/3,0 А, 925 р/мин, класс изоляции F, исполнение 1Р54, двигатель пред-

назначен для режима S1, имеет ротор диаметром 85 мм с двумя концентриче-

скими торцевыми ребрами охлаждения сечением 3,5х5 мм, расстояние между ребрами по радиусу ротора 6,5 мм, внешний диаметр внешнего ребра 78,5

мм, внутренний диаметр внутреннего - 58,5 мм.

Двигатель приводит в движение механизм передвижения бетоновозной тележки цеха железобетонных изделий и работает с ПВ=40%. В процессе эксперимента контролировалась температура лобовых частей с помощью за-

ложенной термопары ТХК, термо э.д.с. измерялась прибором Р 4833. Испы-

танию подверглись два двигателя, установленные на двух идентичных те-

лежках, начальный разброс значений превышения температуры у кото-

рых не превышал 5%. Проведены два испытания: на холостом ходу и под на-

грузкой (с заполненной тележкой). Как видно из рис. 3.6 и 3.7, введение ОРВ обеспечивает устойчивое снижение температуры перегрева.

Выводы:

1. Разработана аналитическая модель воздействия орбитальных ротор-

ных вентиляторов на теплоотдачу двигателя.

2. Специфика работы вентиляторов требует введения распределения тепловой нагрузки по зонам воздействия вентиляторов, а также учета рас-

пределенности лобовых частей.

3. Аналитическая модель на основе гиперболических передаточных функций позволяет рассчитать сетки кривых нагрева и оценивать коэффици-

ент ухудшения теплоотдачи в случае применения орбитальных роторных вентиляторов.

Рис.3.7

Рис.3.8

Рис.3.9

Рис.3.10.

Кривые нагревания и охлаждения при холостом ходе: 1 – штатный двигатель;

2 – двигатель с ОРВ, расчет; 3 – двигатель с ОРВ, эксперимент.

Рис.3.11.

Кривые нагревания и охлаждения при нагрузке, обозначения те же,

что и на рис.3.10

4.СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.Тубис Я.Б., Фанарь М.С., Наринская В.М., Зезюлина Л.М. Методы исследования и анализ теплоотдачи асинхронных двигателей. Обзорная информация. М.: Информэлектро, 1981, 48 с.

2.Способ определения изменения параметров электродвигателя при тепловых испытаниях – а.с. СССР №890281 / А.М.Литвиненко, з-ка №2798289/24-07 от 17.07.79, опуб. 15.12.81, Б.И. №46, М.К.И G 01 R

31/34.

3.Способ изменения температурных вариаций параметров электродвигателей. – а.с. СССР №851660 / А.М.Литвиненко, з-ка №2786140/24-07 от 29.06.79, опуб. 30.07.81, Б.И. №28, М.К.И Н 02 К 15/00.

4.Фридкин П.А. Безредукторный дугостаторный электропривод. Л.: Энергия, 1970, 140 с.

5.Дульнев Г.Н., Парфенов В.Г., Синалов А.В. Применение ЭВМ для решения задач теплообмена. М.: Высшая школа, 1990, 208 с.

6.Сергеев С.А. Двухпозиционное регулирование температуры объектов с распределенными параметрами. М.: Энергия, 1975, 96 с.

7.Евзеров И.Х., Фейгельман И.И., Ткаченко А.А. Конструктирование мощных тиристорных электроприводов. М.: Энергоатомиздат, 1992, 288 с.

8.Михайлов О.П. Автоматизированный электропривод станков и промышленных роботов. М.: Машиностроение, 1990, 304 с.

9.Гуревич Э.И. Тепловые испытания и исследование электрических машин. Л.: Энергия, 1977, 296 с.

5.СОДЕРЖАНИЕ

1.Основные положения теории конвективного теплообмена

1.1.Основные понятия и определения

1.2.Дифференциальные уравнения конвективного теплообмена

1.3.Основы теории пограничного слоя

1.4.Интегральные соотношения пограничного слоя

1.5.Основы теории подобия

1.6. Критериальные уравнения и числа подобия конвективного тепло-

обмена

1.7. Гидродинамическая аналогия конвективного теплообмена (Анало-

гия Реинольдса)

1.8. Понятие о турбулентном пограничном слое

2. Орбитальные роторные вентиляторы – новый вид электротехниче-

ских изделий

3.Оценка влияния орбитальных роторных вентиляторов на тепловые параметры электродвигателей

4.Список литературы

СПРАВОЧНИК МАГНИТНОГО ДИСКА

(кафедра автоматики и информатики в технических системах)

А.М. Литвиненко

ОРБИТАЛЬНЫЕ РОТОРНЫЕ ВЕНТИЛЯТОРЫ

Учебное пособие