НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Основы аэродинамических и тепловых расчетов в
электромеханике
(учебное пособие для студентов по направлениям:
мехатроника и автоматизация, энергетика и электротехника)
г. Новосибирск
2008 г.
УДК 621.313.017.72
Авторы: Ю. Г. Бухгольц, к.т.н. , доцент
В. А. Тюков, д.т.н., профессор
Т. В. Честюнина, инженер
Рецензент:
Подготовлена на кафедре электромеханика
Новосибирский государственный
технический университет, 2008 г.
Оглавление
Предисловие
1. Задачи и проблемы проектирования электромеханических преобразователей энергии.
2. Нагрев и охлаждение электрических машин.
2.1. Системы охлаждения электрических машин, эффективность и экономичность.
2.2. Основы проектирования систем охлаждения, связь электромагнитного, вентиляционного и теплового расчетов.
3. Вентиляционный расчет электрических машин.
3.1. Характеристики схем вентиляции.
3.2. Задачи вентиляционного расчета.
3.3. Аэродинамическая (гидравлическая) характеристика электрической машины.
3.4. Определение аэродинамических (гидравлических) сопротивлений тракта охлаждения.
3.5. Вентиляторы электрических машин.
3.6. Графоаналитический расчет вентиляционных схем.
4. Тепловые расчеты электрических машин.
4.1. Поле температуры. Процессы передачи тепла.
4.2. Дифференциальное уравнение теплопроводности. Понятие тепловых сопротивлений.
4.3. Определение коэффициентов теплопроводности и теплоотдачи при тепловых расчетах электрических машин.
4.4. Задачи теплового расчета.
4.5. Тепловой расчет электрических машин.
5. Примеры вентиляционных и тепловых расчетов электрических машин.
5.1. Вентиляционный расчет закрытого оребренного асинхронного электродвигателя с внешним обдувом (исполнение IP-44).
5.2. Вентиляционный расчет защищенного асинхронного электродвигателя (исполнение IP-23).
5.3. Вентиляционный расчет закрытого асинхронного электродвигателя с форсированным охлаждением ротора (исполнение IP-44).
5.4. Вентиляционный расчет синхронной машины с радиальной системой вентиляции с разомкнутым циклом.
5.5. Вентиляционный расчет синхронной машины с радиальной системой и замкнутым циклом вентиляции.
5.6. Вентиляционный расчет машины постоянного тока с аксиальной системой вентиляции.
5.7. Тепловой расчет закрытого обдуваемого асинхронного электродвигателя серии 4А, АИ.
5.8. Тепловой расчет защищенного асинхронного электродвигателя серии 4А, АИ (hв ≤250 мм).
5.9. Тепловой расчет синхронной машины с радиальной системой вентиляции.
5.10. Тепловой расчет машины постоянного тока с аксиальной системой вентиляции.
5.11. Тепловой расчет повторно-кратковременных и кратковременных режимов работы электрических машин.
Приложение.
Литература.
Предисловие
Вентиляционный (аэродинамический, гидравлический) и тепловой расчеты являются неотъемлемой составной частью проектирования любой электрической машины. Результаты теплового расчета по определению нагрева наиболее важных частей электрической машины (обмоток, сердечников и т.д.), регламентируемого ГОСТами и техническими условиями, в конечном итоге, определяют правомерность выбора величин электромагнитных нагрузок, материалов активного ядра, конструктивных решений и т.д., при проектировании электрической машины с обеспечением максимально возможного уровня технико-экономических показателей.
В учебных пособиях по проектированию электрических машин вопросы вентиляционных и тепловых расчетов освещены в весьма сжатом виде и не позволяют определять перегревы (нагрев ЭМ) на достаточно качественном уровне.
В тоже время в научно-технической литературе, предназначенной для инженерно-технических работников промышленных предприятий и научно-исследовательских учреждений, вопросы аэродинамических и тепловых расчетов электрических машин как общепромышленного, так и специального назначения, освещены достаточно полно с учетом большого количества экспериментального материала. Однако, использование их в учебном процессе встречает определенные трудности, в основном, из-за большого количества источников, каждый из которых практически посвящен определенному типу электрических машин, и требуют больших затрат времени.
В свете решения этих проблем, с учетом опыта выполнения курсовых и дипломных проектов на кафедре электромеханики НГТУ и анализа научно-технической литературы, в предлагаемом учебном пособии систематизированы методы вентиляционного и теплового расчетов различных типов электрических машин. Для уменьшения затрат времени на выполнение необходимых расчетов в пособии приводятся основные теоретические положения , наиболее распространенные системы вентиляции и схемы замещения вентиляционной цепи, тепловые схемы замещения, примеры расчета различных типов электрических машин. Для удобства использования все расчеты и вспомогательные материалы представлены в виде таблиц.
Пособие рекомендовано для использования в учебном процессе при выполнении курсовых и дипломных проектов по специальности Электромеханика.
Приведенные материалы позволяют выполнять аэродинамические и тепловые расчеты для широкого круга электрических машин.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.