Потери, выделяющиеся в отдельных частях (обмотках, активной стали) электрических машин, вызывают превышение температур этих частей относительно температуры окружающей среды. Превышения температур частей машины не должны выходить за пределы, установленные соответствующими нормами в зависимости от класса изоляции, применяемой в машине.
Допустимые температуры устанавливаются ГОСТ 183-74:
65° - для класса изоляции А;
85° - для класса изоляции В;
120° - для класса изоляции F;
140° - для класса изоляции H.
2.2 Описать основные процессы передачи тепла за счет теплопроводности, конвективного теплообмена и излучения (лучеиспускания).
Теплопроводность характеризует собой способность материала передавать тепловую энергию от более нагретого участка к менее нагретому.
Конвекционная теплопередача обусловлена нагревом воздуха, соприкасающегося с нагретой поверхностью.
Излучение (лучеиспускание) – это способность тела к передаче тепловой энергии в вакууме за счёт испускания её посредством электромагнитного излучения.
2.3 Рассчитать тепловую схему статора, определить перегревы частей электрической машины и сравнить их с допустимыми значениями. Проанализировать полученные результаты и разработать необходимые рекомендации для оптимизации электрической машины по теплу.
Номинальные данные:
- номинальная мощность;
- число пар полюсов;
- внутренний диаметр статора;
- внешний диаметр статора;
- длина сердечника статора;
- число вентиляционных каналов;
- число пазов статора;
- высота паза статора;
- ширина паза статора;
Класс изоляции обмотки – В;
- односторонняя толщина пазовой изоляции;
- высота клина;
- ширина вентиляционного канала.
Решение:
Определение источников тепла.
1. По рисунку 2 [1] определим потери в меди.
2. По рисунку 3 [1] определим потери в стали.
Определение тепловых сопротивлений.
1. Тепловое сопротивление пазовой изоляции
- коэффициент теплопроводности изоляции;
- периметр паза;
- длина пакета сердечника статора;
- площадь изоляции.
2. Тепловое сопротивление лобовой части обмотки.
- площадь теплоотдачи с лобовых частей;
- периметр катушки лобовой части обмотки;
- длина лобовой части;
- полюсное деление.
3. Тепловое сопротивление обмотки охлаждающем воздуху в радиальных охлаждающих каналах.
- площадь поверхности обмотки в
радиальных каналах;
- коэффициент теплоотдачи вентиляционных
каналов;
- средняя скорость воздуха в
вентиляционных каналах.
4. Тепловое сопротивление от магнитопровода статора охлаждающему воздуху.
- тепловое сопротивление рассеяния с
боковых поверхностей всех пакетов;
- коэффициент теплоотдачи в радиальных
вентиляционных каналах
рис. 5-2[2];
- коэффициент теплопроводности электротехнической
стали поперёк листов табл. 5-2 [2];
- длина пакета статора;
- высота ярма статора;
- боковая рассеивающая поверхность всех
пакетов.
- тепловое сопротивление с внешней и
внутренней поверхности пакетов магнитопровода;
- коэффициент теплоотдачи с внешней
поверхности пакетов сердечника;
- внешняя поверхность пакетов сердечника;
- коэффициент теплоотдачи с внутренней
поверхности пакетов магнитопровода;
- коэффициент шероховатости поверхности;
- кинематическая вязкость воздуха;
Для данной схемы замещения составим систему уравнения и решим её.
Преобразуем систему уравнений к более удобному для решения виду.
Учитывая
подогрев для класса изоляции В 
найдём перегревы
активных частей.
- перегрев обмотки;
- перегрев магнитопровода.
Список использованных источников
1. Тепловые и вентиляционные расчёты электрических машин. Часть 2. Тепловые расчёты. /Методические указания. – Новосибирск: НГТУ, 2000г.
2. Копылов И.П., Горяинов Ф.А., Клоков В.К., Морозкин В.П., Токарев Б.Ф. Проектирование электрических машин. – М.: Энергия, 1980г.
3. Тепловые и вентиляционные расчёты электрических машин. Часть 1. Вентиляционные расчёты. /Методические указания. – Новосибирск: НГТУ, 1990.
4. Гурин Я.С., Курочкин М.Н. Проектирование машин постоянного тока. – М.: Гос. энерго. издат., 1961.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.