Основные положения при проектировании ЭМ. Основания и тенденции в развитии электромашиностроения. Основные требования, предъявляемые к ЭМ, страница 5

Выбор зависит от размеров, конструкции и распределения потерь.

Внутренняя вентиляция ЭМ может осуществляться при разомкнутом и замкнутом цикле движения хладагента.

При РЦ воздух из окружающей среды проходит по вентиляционному тракту нагревается и выбрасывается в окружающую среду. Наиболее распространенная система. Недостатки: зависимость охлаждающего воздуха от температуры окружающей среды и загрязнение вентиляционных каналов.

При ЗЦ нагретый хладагент, находящийся внутри ЭМ, пропускается через охладительные устройства и охлажденным вновь поступает в ЭМ. Недостатки: наличие спец охладителей, а также уплотнений по ходу движения хладагента.

В турбогенераторах применяет водородное  охлаждение, так как плотность водорода в 14 раз меньше воздуха, то уменьшаются потери на трение вращающихся частей о газ и увеличивается коэффициент теплоотдачи(ЗЦ).

Более интенсивное охлаждение достигается непосредственно пропусканием водорода через медь проводников, еще более эффективное использование при непосредственном  охлаждении водой или маслом.

Во многих турбогенераторах обмотка статора охлаждается водой, пропускаемой по полым проводникам, а ротор имеет непосредственное охлаждение серии ТВВ.

Серия  Т3В имеет полное водяное охлаждение и статора, и ротора.

Разновидности СВ определяются ГОСТом на способ охлаждения и вид хладагента.

Параметры машин,

входящих в ряд возрастающей мощности.

Параметры машин, входящих в ряд возрастающей мощности, изменяются в зависимости от мощности, подчиняются определенным закономерностям.

Геометрически подобные машины – машины, у которых все линейные размеры (диаметры, длина сердечника, высота и ширина пазов и так далее) изменяются пропорционально.

Линейные размеры машины – L

Электромагнитные нагрузки постоянны:

Площадь поперечного сечения магнитопровода Sс и площадь поперечного сечения проводников обмотки Sm2 считаем возрастающими пропорционально L2.

Если Р возрастает в 2 раза, тогда L возрастает в 1,2 и масса в 1,7 раза.

Рассмотрим массу меди и стали:

Стоимость:

Вывод 1. Стоимость и масса ряда геометрически подобных машин растет медленнее ее мощности.

Вывод 2. Стоимость ЭМ  и масса на 1 мощности с увеличением мощности уменьшается.

Магнитные и электрические потери при условии и  будут ~ массе активных материалов.

Механические и вентиляционные потери также примерно ~ массе активных материалов.

Вывод 3. Сумма потерь в ряду геометрически подобных машин растет медленнее, чем мощность, а значит, КПД при увеличении мощности растет.

Вывод 4. Сумма потерь на единицу мощности с увеличением мощности уменьшается.

Сумма потерь на единицу площади олаждения:

Вывод 5. Удельные потери на 1 мощности с увеличением мощности растут. Чем больше мощность, тем более интенсивными должны быть способы охлаждения.

Если у машины малой мощности закрытое исполнение с естественным охлаждением, то в машинах большой требуется специальные вентильные устройства, усиливающие охлаждение машин.

Динамический момент инерции.

Асинхронный двигатель:

Температура при пуске

Скольжение

Относительный ток холостого хода

Расход мощности на вентиляцию

Рассмотрим пример.

¯ » в 1,5 раза.

P в 5 раз в АД

¯» в 2,25 раза.

s~¯» в 1,5 раза

¯» в 1,5 раза

» в 1,5 раза

» в 1,5 раза

Pв~» в 7,45 раза

Замечание. Однако на практике электромагнитные нагрузки в ряду геометрически подобных машин не сохраняются постоянными, поэтому отклонения от идеальных законов подобия неизбежны, кроме того, в машинах малой мощности увеличивается падение напряжения и относительный ток холостого хода, чтобы держать эти показатели в дополнительных пределах необходимо увеличивать размеры.

В машинах большой мощности требуется увеличить интенсивность охлаждения, что также нарушает закон подобия.

Соотношение геометрического подобия выдерживается тем точнее, чем уже диапазон мощности рассматриваемого ряда машин.