Критерий Грасгофа 
характеризует свободное движение жидкой
или газообразной среды под действием разности температур 
(определяет действие подъемной силы в
нагретой среде в поле сил тяготения, вызывающей естественную конвекцию). В этом
выражении b - коэффициент
теплового расширения).
Критериальное уравнение представляет в общем виде зависимость:
,
и получается на основе положений теории теплового подобия и обработки результатов экспериментальных исследований.
Так, критериальное уравнение конвективного теплообмена при вынужденном движении охлаждающей среды в длинных каналах имеет вид:
Это уравнение является исходным для определения коэффициента теплоотдачи. После подстановки всех значений получаем:
Значения параметров охлаждающей среды выбираются в зависимости от принятой расчетной температуры охлаждающей среды.
В литературе по проектированию электрических машин [1, 2, 11, 13] приводятся критериальные уравнения для некоторых форм поверхностей, обдуваемых потоком. Использование этих уравнений позволяет определить коэффициент теплоотдачи и выполнить тепловой расчет электрической машины с определенной степенью точности, позволяющей оценить тепловое состояние. Однако, если требуется обеспечить наибольшее совпадение расчета с реальным нагревом электрической машины коэффициенты теплоотдачи следует определять с использованием специальной литературы, посвященной исследованию тепловых процессов конкретных электрических машин. Так наиболее рационально использовать рекомендации по определению коэффициентов теплоотдачи всех видов электрических машин, мощностью до 1000 кВт, приведенные в [5, 6, 10]. При расчете крупных (Pн>500 кВт) электрических машин высокую сходимость результатов расчета с реальным нагревом обеспечивают рекомендации объединения «Электросила», приводимые в [4, 12, 13, 14], причем коэффициенты теплоотдачи определяются по соотношениям аппроксимированным на базе обобщения значительного экспериментального материала в функции скорости движения охлаждающей среды без необходимости решения критериального уравнения.
В приложении данного пособия приводятся рекомендации по определению коэффициентов теплоотдачи для ряда электрических машин:
Таблица П.1 – содержит критериальные уравнения , определяющие размеры и значения коэффициентов теплоотдачи, используемые при тепловом расчете асинхронных электродвигателей серии А-4, АИ [5, 6, 10]. Эти рекомендации также могут быть использованы при расчете любых асинхронных электродвигателей, имеющих аналогичную конструкцию и систему охлаждения.
Таблица П.2 – в ней приведены рекомендации по определению коэффициентов теплоотдачи крупных электрических машин (Pн>500 кВт) в соответствии с данными [4, 12, 13, 14].
Таблица П.3 – содержит критериальные уравнения , определяющие размеры и коэффициенты теплоотдачи, используемые по рекомендациям [5, 6] в тепловом расчете машин постоянного тока с аксиальной системой охлаждения.
Таблица П.4 – содержит соотношения для расчета коэффициентов теплоотдачи с различных поверхностей электрических машин, широко используемые в тепловых расчетах.
4.4. Задачи теплового расчета.
Работа электрической машины сопровождается потерями электрической энергии, вследствие чего происходит нагрев частей электрической машины, конструкция которой в общем случае представляет собой анизотропную комбинацию проводниковых, магнитных и конструкционных материалов. Нагрев частей электрической машины определяется режимом её работы – длительным, кратковременным, повторно – кратковременным. При длительном режиме работы электрическая машина нагревается до установившейся температуры, при кратковременном – за период работы до какой – то определенной температуры, а после остановки охлаждается до начальной температуры. В повторно – кратковременных режимах температура электрической машины колеблется в пределах, определяемых максимальным и минимальным значениями температуры. В соответствии с режимами работы различают установившийся и неустановившийся тепловой режим электрической машины.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.