- •Р.А.Хуснутдинов, а.Р.Шарафиева
- •Расчёт электродвигателей
- •Малой мощности
- •Учебное пособие
- •Казань 2009
- •Расчет электродвигателей малой мощности
- •Содержание
- •1 Расчет трехфазных асинхронных электродвигателей малой мощности
- •1.1Задание на расчет
- •1.2Основные размеры асинхронного электродвигателя
- •1.3 Статор, пазы, обмотка и её электрические параметры.
- •1.4. Ротор с беличьей клеткой и её электрические параметры.
- •1.5.Магнитная система электродвигателя
- •1.6. Ток холостого хода электродвигателя
- •1.7. Ток короткого замыкания и пусковой момент
- •1.8. Мощности потерь и коэффициент полезного действия
- •1.9. Механическая и рабочая характеристики электродвигателя.
- •1.10. Температура нагрева обмотки статора.
- •2 Расчет электродвигателей постоянного тока малой мощности
- •2.1 Задание на расчет
- •2.2 Основные размеры электродвигателя
- •2.3 Обмотки якоря
- •2.4 Размеры зубцов, пазов, проводов и электрические параметры якоря
- •2.5 Коллектор, щеткодержатели и щетки
- •2.6 Магнитная система электродвигателя
- •2.7 Расчет обмотки возбуждения
- •2.8 Мощности потерь и коэффициент полезного действия
- •2.9 Рабочие характеристики электродвигателя
- •2.10 Упрощенный тепловой расчет
- •Приложение 1. Марки и размеры круглых медных обмоточных проводов.
- •Приложение 2. Марки и размеры электроизоляционной лакоткани.
- •Картон электроизоляционный марки эв
- •1.1. Задание на расчет.
- •1.2. Основные размеры асинхронного электродвигателя.
- •1.3. Статор, пазы, обмотка и её электрические параметры.
- •1.4. Ротор с беличьей клеткой и её электрические параметры.
- •1.5. Магнитная система электродвигателя.
- •1.6. Ток холостого хода электродвигателя.
- •1.7. Ток короткого замыкания и пусковой момент электродвигателя.
- •1.8.Мощности потерь и коэффициент полезного действия электродвигателя.
- •1.9. Механическая и рабочая характеристики электродвигателя.
- •1.10. Температура нагрева обмотки статора.
- •1.11. Размеры рассчитанного электродвигателя.
- •Поперечное сечение статора и ротора рассчитанного асинхронного двигателя показаны на рис 1.11.1
- •Заключение
- •2.1. Задание на расчет
- •2.2 Основные размеры электродвигателя
- •2.3 Обмотка якоря
- •2.4 Размеры зубцов, пазов, проводов и электрические параметры якоря
- •2.5 Коллектор, щеткодержатели и щетки
- •2.6. Магнитная система электродвигателя
- •2.7 Расчет обмотки возбуждения
- •2.8 Мощность потерь и коэффициент полезного действия
- •2.9 Рабочие характеристики электродвигателя
- •2.10 Упрощенный тепловой расчет
- •2.11 Поперечное сечение рассчитанного электродвигателя
- •2.1. Задание на расчет
- •2.2 Основные размеры электродвигателя
- •2.3 Обмотка якоря
- •2.4 Размеры зубцов, пазов, проводов и электрические параметры якоря
- •2.5 Коллектор, щеткодержатели и щетки
- •2.6. Магнитная система электродвигателя
- •2.7 Расчет обмотки возбуждения
- •2.8 Мощность потерь и коэффициент полезного действия
- •2.9 Рабочие характеристики электродвигателя
- •2.10 Упрощенный тепловой расчет
- •2.11 Поперечное сечение рассчитанного электродвигателя
- •Список литературы
2.10 Упрощенный тепловой расчет
В целях сокращения объема вычислительной работы при тепловом расчете машин постоянного тока можно в приближенных расчетах ограничиться упрощенным тепловым расчетом [4]. В этом случае средние превышения температур якоря, коллектора и обмотки возбуждения машины над температурой окружающей среды определяются по приведенным ниже формулам.
Превышение температуры якоря. Полные потери в активном слое якоря
Вт. (2.10.1)
Поверхность охлаждения активного слоя якоря
м². (2.10.2)
Среднее превышение температуры якоря над окружающей средой при установившемся режиме
ºС, (2.10.3)
где при закрытом исполнении машин коэффициент теплоотдачи поверхности якоря
Вт/м²∙град,
окружная частота вращения якоря
м/с. (2.10.4)
Превышение температуры коллектора. Полные потери на коллекторе
Вт. (2.10.5)
Поверхность охлаждения коллектора
м². (2.10.6)
Среднее превышение температуры коллектора над окружающей средой при установившемся режиме
ºС, (2.10.7)
где коэффициент теплоотдачи поверхности коллектора
Вт/м²∙град.
Превышение температуры обмотки возбуждения. Потери в одной катушке обмотки возбуждения
Вт, (2.10.8)
где – потери в меди обмотки возбуждения, Вт.
Поверхность охлаждения одной катушки обмотки возбуждения при станине с отъемными полюсами
м2, (2.10.9)
при шихтованной станине
м². (2.10.10)
где Ск и hк – ширина и высота катушки.
Среднее превышение температуры обмотки возбуждения над окружающей средой при установившемся режиме
ºС, (2.10.11)
где при закрытом исполнении машин коэффициент теплоотдачи поверхности обмотки возбуждения
Вт/м²∙град.
Приложение 1. Марки и размеры круглых медных обмоточных проводов.
|
Диаметр голого провода, |
Сечение голого провода, |
Диаметр провода с изоляцией, м |
||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
ПЭЛ и ПЭТ |
ПЭВ-2 , ПЭТВ и ПЭФ-2 |
ПЭЛШО и ПЭЛШКО |
ПБД |
ПЭТКСОТ |
||||||||||||
|
0,05 |
0,00196 |
0,065 |
0,08 |
0,12 |
- |
- |
||||||||||
|
0,06 |
0,00283 |
0,0785 |
0,09 |
0,13 |
- |
- |
||||||||||
|
0,07 |
0,00385 |
0,085 |
0,10 |
0,14 |
- |
- |
||||||||||
|
0,08 |
0,00502 |
0,095 |
0,11 |
0,15 |
- |
- |
||||||||||
|
0,09 |
0,00686 |
0,105 |
0,12 |
0,16 |
- |
- |
||||||||||
|
0,10 |
0,00785 |
0,120 |
0,13 |
0,175 |
- |
- |
||||||||||
|
0,11 |
0,00950 |
0,130 |
0,14 |
0,185 |
- |
- |
||||||||||
|
0,12 |
0,0113 |
0,140 |
0,15 |
0,195 |
- |
- |
||||||||||
|
0,13 |
0,0132 |
0,150 |
0,16 |
0,205 |
- |
- |
||||||||||
|
0,14 |
0,0154 |
0,160 |
0,17 |
0,215 |
- |
- |
||||||||||
|
0,15 |
0,0176 |
0,170 |
0,19 |
0,225 |
- |
- |
||||||||||
|
0,16 |
0,0201 |
0,180 |
0,20 |
0,235 |
- |
- |
||||||||||
|
0,17 |
0,0227 |
0,190 |
0,21 |
0,245 |
- |
- |
||||||||||
|
0,18 |
0,0254 |
0,200 |
0,22 |
0,255 |
- |
- |
||||||||||
|
0,19 |
0,0283 |
0,210 |
0,23 |
0,265 |
- |
- |
||||||||||
|
0,20 |
0,0314 |
0,225 |
0,24 |
0,290 |
0,39 |
- |
||||||||||
|
0,21 |
0,0346 |
0,235 |
0,25 |
0,300 |
0,40 |
- |
||||||||||
|
0,23 |
0,0415 |
0,255 |
0,28 |
0,320 |
0,42 |
- |
||||||||||
|
0,25 |
0,0440 |
0,275 |
0,30 |
0,340 |
0,44 |
- |
||||||||||
|
0,27 |
0,0572 |
0,305 |
0,32 |
0,370 |
0,49 |
- |
||||||||||
|
0,29 |
0,0660 |
0,325 |
0,34 |
0,390 |
0,51 |
- |
||||||||||
|
0,31 |
0,0754 |
0,350 |
0,36 |
0,415 |
0,53 |
- |
||||||||||
|
0,33 |
0,0855 |
0,370 |
0,38 |
0,435 |
0,55 |
0,47 |
||||||||||
|
0,35 |
0,0962 |
0,390 |
0,41 |
0,455 |
0,57 |
0,49 |
||||||||||
|
0,38 |
0,113 |
0,420 |
0,44 |
0,490 |
0,60 |
0,52 |
||||||||||
|
0,41 |
0,132 |
0,450 |
0,47 |
0,520 |
0,63 |
0,55 |
||||||||||
|
0,44 |
0,152 |
0,485 |
0,50 |
0,550 |
0,66 |
0,58 |
||||||||||
|
0,47 |
0,173 |
0,515 |
0,53 |
0,580 |
0,69 |
0,61 |
||||||||||
|
0,49 |
0,188 |
0,535 |
0,55 |
0,600 |
0,71 |
0,63 |
||||||||||
|
0,51 |
0,204 |
0,560 |
0,58 |
0,625 |
0,73 |
0,65 |
||||||||||
|
0,53 |
0,220 |
0,580 |
0,60 |
0,645 |
0,75 |
0,67 |
||||||||||
|
0,55 |
0,237 |
0,600 |
0,62 |
0,665 |
0,77 |
0,69 |
||||||||||
|
0,57 |
0,255 |
0,620 |
0,64 |
0,685 |
0,79 |
0,71 |
||||||||||
|
0,59 |
0,273 |
0,640 |
0,66 |
0,705 |
0,81 |
0,73 |
||||||||||
|
0,62 |
0,301 |
0,670 |
0,70 |
0,735 |
0,84 |
0,76 |
||||||||||
|
0,64 |
0,321 |
0,690 |
0,72 |
0,755 |
0,86 |
0,78 |
||||||||||
|
0,67 |
0,353 |
0,720 |
0,75 |
0,785 |
0,89 |
0,81 |
||||||||||
|
0,69 |
0,374 |
0,740 |
0,77 |
0,805 |
0,91 |
0,83 |
||||||||||
|
0,72 |
0,407 |
0,780 |
0,80 |
0,845 |
0,94 |
0,87 |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
0,74 |
0,430 |
0,800 |
0,83 |
0,865 |
0,96 |
0,89 |
0,77 |
0,466 |
0,830 |
0,86 |
0,895 |
0,99 |
0,92 |
0,80 |
0,503 |
0,860 |
0,89 |
0,925 |
1,02 |
0,95 |
0,83 |
0,541 |
0,890 |
0,92 |
0,955 |
1,05 |
0,98 |
0,86 |
0,581 |
0,920 |
0,95 |
0,985 |
1,08 |
1,01 |
0,90 |
0,636 |
0,960 |
0,99 |
1,025 |
1,12 |
1,06 |
0,93 |
0,679 |
0,990 |
1,02 |
1,055 |
1,15 |
- |
0,96 |
0,724 |
1,020 |
1,05 |
1,085 |
1,18 |
- |
1,00 |
0,785 |
1,070 |
1,11 |
1,135 |
1,27 |
- |
1,04 |
0,850 |
1,115 |
1,15 |
1,175 |
1,31 |
- |
1,08 |
0,916 |
1,155 |
1,19 |
1,215 |
1,35 |
- |
1,12 |
0,985 |
1,195 |
1,23 |
1,255 |
1,39 |
- |
1,16 |
1,057 |
1,235 |
1,27 |
1,295 |
1,43 |
- |
1,20 |
1,130 |
1,280 |
1,31 |
1,335 |
1,47 |
- |
1,25 |
1,2101 |
1,330 |
1,36 |
1,385 |
1,52 |
- |
1,30 |
1,330 |
1,380 |
1,41 |
1,435 |
1,57 |
- |
1,35 |
1,430 |
1,430 |
1,46 |
1,485 |
1,62 |
- |
1,40 |
1,540 |
1,480 |
1,51 |
1,535 |
1,67 |
- |
1,45 |
1,650 |
1,530 |
1,56 |
1,585 |
1,72 |
- |
1,50 |
1,770 |
1,580 |
1,61 |
1,655 |
1,77 |
- |
1,56 |
1,91 |
1,640 |
1,67 |
1,715 |
1,83 |
- |
1,62 |
2,06 |
1,700 |
1,73 |
1,755 |
1,89 |
- |
1,68 |
2,21 |
1,760 |
1,79 |
1,835 |
1,95 |
- |
1,74 |
2,37 |
1,820 |
1,85 |
1,895 |
2,01 |
- |
1,81 |
2,57 |
1,890 |
1,93 |
1,965 |
2,08 |
- |
1,88 |
2,77 |
1,960 |
2,00 |
2,035 |
2,15 |
- |
1,95 |
2,99 |
2,030 |
2,07 |
2,105 |
2,22 |
- |
2,02 |
3,20 |
2,100 |
2,14 |
2,175 |
2,29 |
- |
2,10 |
3,46 |
2,180 |
2,23 |
2,255 |
2,37 |
- |
2,26 |
4,02 |
2,340 |
2,39 |
2,415 |
2,53 |
- |
2,44 |
4,65 |
2,520 |
2,57 |
2,595 |
2,71 |
- |
Приложение 1 (Продолжение).