- •31 Расчет магнитной цепи при холостом ходе.
- •32 Магнитное напряжение воздушного зазора
- •33 Магнитное напряжение зубцов
- •34 Потери в электрических машинах.
- •35 Электрические потери в обмотках.
- •36 Добавочные потери.
- •37 Механические потери.
- •38 Добавочные электрические потери.
- •39 Суммарные потери. Кпд машин переменного тока.
- •40 Нагрев и охлаждение двигателей
- •41 Системы вентиляции электрических машин.
- •42 Номинальный режим работы электрических машин.
- •43 Некоторые соотношения, которые выполняются в геометрически подобных машинах.
- •45 Главные размеры электрических машин.
- •46 Эдс обмотки якоря машин постоянного тока.
- •47 Электромагнитный момент мпт.
- •48 Поперечная реакция якоря
- •49 Продольная реакция якоря.
40 Нагрев и охлаждение двигателей
Потери в ЭМ превращаются в тепло и идут на нагрев отдельных частей. Нагрев ЭМ имеет определенный предел, поэтому потери, выделяемые в данной конструкции ЭМ ограничиваются.
Потери в ЭМ устанавливаются исходя из допустимого нагрева изоляции. По нагревостойкости изоляционные материалы делятся на семь классов
|
Y |
A |
E |
B |
F |
H |
G |
|
|
|
|
|
|
|
|
Нагрев ЭМ принято оценивать по температуре превышения
.
За предельное значение принято +40 0C.
Допускаемое превышение температуры для обмоток ЭМ зависит от метода её измерения:
Метод термометра. При этом температура измеряется прикладыванием термометра к доступным частям ЭМ.
Метод сопротивления. Температура определяется по сопротивлению обмотки, которое зависит от её нагрева. Этот метод дает среднее превышение температуры.
Метод температурных индикаторов. Предусматривается укладка температурных индикаторов в отдельные части машины и определение температуры в данных точках.
Для выявления общих закономерностей нагрева ЭМ рассматривают как однородное тело. При этом считается, что температура во всех точках ЭМ имеет одинаковое значение, а теплопроводность равна бесконечности. Теплопередача в окружающую среду равномерная со всей поверхности и пропорционально первой степени разности температур. Уравнение баланса теплой энергии в ЭМ
Qdt=cp∙m∙d( ) + ,
где cp – удельная теплоемкость, ;
m – масса, кг;
– превышение температуры, 0С;
–коэффициент теплоотдачи поверхности, ;
S – площадь охлаждаемой поверхности, м2.
Первое слагаемое – выделяемое тепло, второе слагаемое – отдаваемое тепло.
Передача тепла в окружающую среду происходит за счет теплопроводности и конвекции.
В установившемся режиме достигает некоторого значения и больше не изменяется, поэтому d( )=0. Тогда Qdt= , откуда = .
Решаем исходное дифференциальное уравнение теплового баланса
= y(1- )+ 0 ,
где 0– начальное превышение температуры;
Т = – постоянная времени нагрева.
При 0 =0, то уравнение принимает вид
= y(1- ).
Т – от нескольких минут до нескольких часов. Если 0> y, то уравнение описывает процесс охлаждения ЭМ. Для процесса, когда в конце охлаждения y =0, уравнение принимает вид
=
41 Системы вентиляции электрических машин.
Вентиляция: естественная и искусственная.
Естественная вентиляция в машинах малой мощности и в открытых ЭМ.
Искусственная вентиляция: при помощи вентилятора. ЭМ с искусственной вентиляцией: самовентиляция и независимая вентиляция.
Охлаждаемый воздух подается в ЭМ
1 внутрь (внутренняя вентиляция);
2 наружная вентиляция (обдуваемые ЭМ). Применяется в закрытых ЭМ.
Внутренняя вентиляция: нагнетательная и вытяжная. Предпочтение отдается нагнетательной вентиляции.
Охлаждающий воздух прогоняется вдоль оси вала или в радиальном направлении (аксиальная и радиальная вентиляция).
При аксиальной вентиляции в сердечники ротора продольные вентиляционные каналы, при радиальной вентиляции сердечник ротора - пакеты, между которыми пластины – ветреницы.
При малой длине ротора – аксиальная вентиляция, при большой длине ротора – сочетание аксиальной и радиальной вентиляции.
Вентиляция ЭМ выполняется по разомкнутому или замкнутому циклу.
Использование ЭМ по способам охлаждения устанавливается КОСТ 20459-97. Обозначение способов охлаждения из латинских букв IC. Например, IC 01– защищенная ЭМ с самовентиляцией и вентилятором, расположенным на валу машины; IC0141 – закрытая машина, обдуваемая наружным вентилятором, расположенным на валу машины.