10 Тепловий розрахунок

Досить достовірну оцінку теплового режиму двигуна дає наближений метод теплового розрахунку, заснований на спрощеному представленні про характер теплових зв'язків між елементами електричної машини. У ньому використовуються середні значення коефіцієнтів тепловіддачі з поверхні і теплопровідності ізоляції, характерні для визначеної конструкції і технології виробництва даного типу двигунів.

Розрахунок нагрівання проводимо, використовуючи значення втрат, отриманих для номінального режиму.

Класу застосованої ізоляції F відповідає допустима температура .

10.1 Перевищення температури внутрішньої поверхні над температурою повітря усередині двигуна:

ºС,

де k = 0,22 - коефіцієнт, який враховує, що частина втрат у осерді статора та у пазовій частині обмотки передається через станину безпосередньо в навколишнє середовище (по таблиці 6–30 [1]);

α₁ = 100 - коефіцієнт теплопровідності з поверхні (з рисунка 6-59 б, [1]).

10.2 Втрати в пазовій частині катушок:

Вт,

де k_ρ = 1,07 - коефіцієнт збільшення втрат для обмоток з ізоляцією класу F.

3. Перепад температури в ізоляції пазової частини обмотки статора:

ºС,

де П_п1 = 2 · h_п + b₁^′ + b₂^′ = м

– розрахунковий периметр поперечного переріза паза статора;

λ_экв = 0,16 - середня еквівалентна теплопровідність пазової ізоляції (для класу нагрівостойкості F);

λ_экв^′ = 0,6 - середнє значення коефіцієнта теплопровідності внутрішньої ізоляції котушки всипної обмотки з емальованих провідників з обліком щільності прилягання провідників одне до одного (по рисунку 6–62, [1]);

b_из.п1 = 0,25·10^-3 м – однобічна товщина ізоляції в пазу (по таблиці 3–8, [1]).

3. Перепад температури по товщині ізоляції лобових частин:

ºС,

де П_л1 = П_п1 = 0,031 м – периметр умовної поверхні охолодження лобової частини однієї котушки;

Р_э.л1^′=Вт.

3. Перевищення температури зовнішньої поверхні лобових частин над температурою повітря усередині машини:

ºС.

3. Середнє перевищення температури обмотки статора над температурою повітря усередині машини:

ºС.

3. Перевищення температури повітря усередині машини над температурою навколишнього середовища:

ºС,

де: Вт - сума втрат, що відводяться в повітря усередині двигуна;

Вт;

м² –еквівалентна поверхня охолодження корпуса, де по рисунку 6–63 [1], П_р = 0,77 м²– умовний периметр поперечного переріза ребер станини для h = 0,2 м;

α_ = 22,5 - коефіцієнт підігріву повітря (по рисунку 6–59 б [1], для D_a=0,194 м).

3. Середнє перевищення температури обмотки статора над температурою навколишнього середовища:

ºС.

Граничне значення Δθ1 по таблиці 5-1 [1] дорівнює 75 ºС.

11 Розрахунок вентиляції

Вентиляційний розрахунок асинхронних двигунів може бути виконаний наближеним методом. Метод полягає в зіставленні витрати повітря, необхідного для охолодження двигуна і витрати, що може бути отриманий при даній конструкції і розмірах двигуна.

11.1 Необхідний для охолодження витрата повітря:

м³/с,

де - коефіцієнт, що враховує зміну умов охолодження по довжині поверхні корпуса, що обдувається зовнішнім вентилятором, де коефіцієнт m = 1,8 для двигунів з h 0,2 м та 2р2 (сторінка 240 [1]).

1.12 Витрата повітря, забезпечувана зовнішнім вентилятором

м³/с.

Витрата повітря Q_B^′ повинна бути більше необхідного для охолодження машини Q_B. Ця умова виконується:

.

0,76>0,27 м³/с.