10. Тепловой и вентиляционный расчеты
10.1. Тепловой расчет обмотки статора
Потери в пазовой части статора:
,
где
- коэффициент увеличения потерь; для
обмоток с изоляцией класса нагревостойкости
F
(с.235 [1]).
1,07*0,801*
=421,27
Вт.
Превышение температуры внутренней поверхности сердечника статора над температурой воздуха внутри двигателя:
,
где
- коэффициент, учитывающий, что часть
потерь в сердечнике статора и в пазовой
части обмотки передаётся через станину
непосредственно в окружающую среду;
0,18
(табл. 6-30 [1]);
- коэффициент теплоотдачи с поверхности;
88
Вт/(м
*°С)
(рис. 6-59а [1]).
Расчётный периметр поперечного сечения паза статора:
2*20,41+9,01+6,66=56,49
мм.
13,05°C.
Перепад температуры в изоляции пазовой части обмотки статора:
,
где
- односторонняя толщина изоляции в пазу;
мм (табл. 3-1, [1]);
- средняя эквивалентная теплопроводность
пазовой изоляции; для класса
нагревостойкости F
0,16
Вт/(м*°С) (с. 237 [1]);
- среднее значение коэффициента
теплопроводности внутренней изоляции
катушки всыпной обмотки из эмалированных
проводников с учётом неплотности
прилегания проводников друг к другу;
1,35
Вт/(м*°С) для
1,32/1,405=0,94
(рис.6-62 [1]).
=3,46°C.
Перепад температуры по толщине изоляции лобовых частей:
,
где
- потери в обмотке статора лобовых частях
катушек;
- односторонняя толщина изоляции лобовой
катушки;
(изоляция отсутствует, с.238 [1]);
- периметр условной поверхности охлаждения
лобовой части одной катушки;
(с.237 [1]).
=1,07*0,801*
=429,99
Вт.
0,67°C.
Превышение температуры наружной поверхности лобовых частей над температурой воздуха внутри машины:
13,54°C.
Среднее превышение температуры обмотки статора над температурой воздуха внутри машины:
15,24°C.
Превышение температуры воздуха внутри машины над температурой окружающей среды:
,
где
- сумма потерь, отводимых в воздух внутри
двигателя;
- коэффициент подогрева воздуха;
13
Вт/(м
*°С)
(рис. 6-59, б [1]);
- эквивалентная поверхность охлаждения
корпуса.
Сумма потерь, отводимых в воздух внутри двигателя:
,
где
- сумма потерь в двигателе.
1385+(1,07-1)*(804+303)=1456,14
Вт.
1456,14-(1-0,18)*(421,27+151,1)-0,9*29,13=960,58
Вт.
Эквивалентная поверхность охлаждения корпуса:
,
где
- условный периметр поперечного сечения
ребер станины;
=0,32
м (рис.6-63 [1]).
0,85
м
.
Таким образом, превышение температуры воздуха внутри машины над температурой окружающей среды:
86,93°C.
Среднее превышение температуры обмотки статора над температурой окружающей среды:
15,24+86,93=102,17°C,
что меньше допускаемой температуры для класса нагревостойкости изоляции F.
10.2. Вентиляционный расчет
Требуемый для охлаждения расход воздуха определим по формуле:
0,04
,
где
- коэффициент, учитывающий изменение
условий охлаждения по длине поверхности
корпуса, обдуваемого наружным вентилятором.
3,571,
где
2,5
(с.240 [1]).
Расход воздуха, обеспечиваемый наружным вентилятором:
0,09
.
Обеспечивается достаточный поток
охлаждающего воздуха, т.к.
.