Примеры вентиляционных и тепловых расчетов электрических машин, страница 4

Количество воздуха во внешней цепи:

Q_II=Q_I – Q_III, м³/с.

Средняя аксиальная скорость потока в каналах ротора, м/с:

.

5.4. Вентиляционный расчет синхронной машины с радиальной системой вентиляцией и разомкнутым циклом.

На рис. 5.4 представлена радиальная симметричная схема вентиляции с разомкнутым циклом синхронной машины. Ввиду симметрии расчет проводится на половину машины.

Эквивалентное аэродинамическое сопротивление вентиляционной цепи:

,

где Z_II=Z₂+Z₃+Z₄;

       Z_III=Z₅+Z₆+Z₇+Z₈+Z₉+Z₁₀+Z₁₁+Z₁₂.

Расчет аэродинамических сопротивлений сведен в табл. 5.7, используемые расчетные размеры приведены в табл. 5.8.

Примечание: при расчете сечений прохождения потока в радиальных каналах пренебрегаем сечением вентиляционных распорок

Таблица 5.7

Расчет аэродинамических сопротивлений машины с разомкнутым циклом вентиляции

№  участка	Наименование сопротивления	Расчетное сечение, м2	Коэффициент  сопротивления
1	Вход воздуха в машину	S1 – определяется по чертежу (сечение входной решетки)	a1 – табл. 3.1
2	Вход в лобовые части обмотки статора
3	Выход из лобовых частей обмотки статора
4	Выход воздуха из машины	S4 – определяется по чертежу (сечение выходной решетки или выходного окна)	a4 – табл. 3.1
5	Вход в межполюсное пространство
6	Поворот потока в межполюсном пространстве	S6=S5	a6=f(j6) – табл. 3.1 j6 =90°
7	Выход из межполюсного пространства в воздушный зазор
8	Вход в радиальные каналы статора

Окончание таблицы 5.7

№  участка	Наименование сопротивления	Расчетное сечение, м2	Коэффициент  сопротивления
9	Вход в зону обмотки статора
10	Выход из зоны обмотки статора
11	Выход из радиальных каналов статора
12	Выход воздуха из машины	S12 определяется по чертежу (сечение решетки или выходных окон)	a12 – см. табл. 3.1

Таблица 5.8

Расчетные размеры вентиляционной цепи

№	Расчетный размер (расчетная формула)	Обозначение	Размерность	Примечание
1	Расстояние между лобовой частью обмотки статора и щитом	b	м
2	Площадь межполюсного окна (определяется по чертежу)	Sок	м2
3	Диаметр обода ротора	Dоб	м

5.5. Вентиляционный расчет синхронной машины с радиальной системой и замкнутым циклом вентиляции

При замкнутом цикле вентиляции необходима установка воздухоохладителей, соединяемых с электрической машиной системой воздухопроводов. Воздухоохладители могут устанавливаться в фундаментной яме, сверху или на боковых частях корпуса электрической машины, что определяет отличие вентиляционной схемы такой машины от машины с радиальной системой вентиляции по разомкнутому циклу. На рис. 5.5 приведена радиальная симметричная схема вентиляции электрической машины по замкнутому циклу (воздухоохладители размещаются в фундаментной яме).

Эквивалентное аэродинамическое сопротивление вентиляционной цепи:

,

где

      

      

Аэродинамические сопротивления Z₂, Z₃ и Z₅¸Z₁₁ рассчитываются аналогично как и для электрической машины с разомкнутым циклом вентиляции (см. п. 5.4). Расчет аэродинамических сопротивлений Z₁, Z₄, Z₁₂ и сопротивлений с буквенными индексами приведен в табл. 5.9, а расчетные размеры – в табл. 5.10.

Таблица 5.9.

Расчет аэродинамических сопротивлений машины

с замкнутым циклом вентиляции

№  участка	Наименование сопротивления	Расчетное сечение, м2	Коэффициент  сопротивления
1	Вход воздуха в машину		a1 – табл. 3.1