3 Розрахунок затрат на сушіння електродвигуна методом втрат у активній сталі статора

При індуктивному сушінні ізоляції нагрівається внаслідок тепловіддачі від нагрітого осердя статора, який в свою чергу нагрівається за рахунок втрат із сталі на перемагнічування та вихрові струми при пересіканні осердя змінним магнітним полем. Змінне магнітне поле створюється намагнічувальною обмоткою намотаною на статор двигуна. Щоб намотати таку обмотку необхідно зняти підшипникові щити і ротор двигуна.

3.1 Висота спинки статора

Висоту спинки статора визначаємо за формулою:

, мм, (3.1)

де h – висота пазу до клинка, мм;

h_c – висота вушка пазу, мм;

D_c – зовнішній діаметр, мм;

d_c –внутрішній діаметр, мм.

,

3.2 Площа поперечного перерізу спинки статора

Площу поперечного перерізу спинки статора визначаємо за формулою:

мм², (3.2)

де – площа поперечного перерізу спинки статора, мм²;

– повна довжина осердя статора, мм;

– коефіцієнт заповнення осердя (пакета) сталлю.

3.3 Середній діаметр спинки статора

Середній діаметр спинки статора визначаємо за формулою:

D₀ = D_c - h_c , мм, (3.3)

де D_c – зовнішній діаметр, мм;

h_c – вимоги спинки статора, мм.

D₀ = 291 – 27,5=263,5 мм =0,2635 м.

3.4 Кількість витків намагнічувальної обмотки

Кількість витків намагнічувальної обмотки визначаємо за формулою:

, витків (3.4)

де U_мер -напруга мережі, В;

В – магнітна індукція в активній сталі статора Тл,

витків,

витків.

3.5 Струм у намагнічувальній обмотці

Струм у намагнічувальній обмотці визначаємо за формулою:

, А, (3.5)

де Н – напруженість електромагнітного поля:

при В=0,5; Н_0,5=225 А/м

при В=0,8; Н_0,8=334 А/м

Єрмолаєв ст. 310

3.6 Вибір марки, перерізу і довжини проводу

Розрахунковий переріз проводу:

,мм² (3.6)

де j – густина струму в намагнічу вальній обмотці А/мм²;

(в межах 3...4 А/мм²);

мм².

F_{пр.с .}˃ F_пр.р.

0,5˃0,24мм²

Отже, вибираємо мідний провід марки ПВ-1-0,5 з площею поперечного перерізу жили F_пр.с = 0,5 мм².

Ціна проводу: 1,025 грн/м

Довжина проводу:

м, (3.7)

_пр = 465▪(2▪0,165+6▪0,0275) = 230,2м.

Отже, для намотування обмотки необхідно 231 м проводу.

3.7 Маса сталі без зубцевого шару

Маса сталі без зубцевого шару визначаємо за формулою:

, кг, (3.8)

де D₀ – середній діаметр спинки статора, см;

S_c – площа поперечного перерізу, спинки статора, см².

кг.

3.8 Потужність сушіння

Потужність сушіння визначаємо за формулою:

, Вт

де – питома потужність, Вт/м;

– маса сталі без зубцевого шару, кг

Вт =0,0385 кВт Вт = 0,015 кВт

3.9 Вартість електроенергії, витраченої на сушіння

, грн, (3.9)

грн, (3.10)

де Р_суш – потужність сушіння, кВт;

t_суш – час сушіння, год;

В_ел.ен – ціна 1 кВт год електроенергії,(0,9561грн/кВт·год.)

З_{ел.ен 1} = 0,0385 · 1 · 0,9561 = 0,0368грн.

З_{ел.ен 2} =0,015·(20-1) ·0,9561=0,2725 грн.

3.10 Вартість проводу, витраченого на сушіння

, грн (3.11)

де В_пров – вартість проводу, грн/м;

n₁ – кількість сушінь з використанням даного проводу (20).

грн.

3.11 Вартість робіт з намотування, під’єднання і зняття обмотки

, грн (3.12)

де В_е.м – годинна тарифна ставка оплати праці електромонтера, грн/год;

t_нам – час намотування, під єднання і зняття обмотки, год;

N – кількість електромонтерів.

грн.

3.12 Сумарні затрати на сушіння методом втрат у корпусі статора

, грн. (3.13)

З₁ = 0,0368+0,2725+11,8388+204=216,1481 грн.

де З_ел.ен.1 – вартість електроенергії витраченої на сушіння, грн;

З_пр – вартість проводу, витраченого на сушіння, грн;

З_нам – вартість робіт з намотування, під’єднання і зняття обмотки, грн.