|
|
Тепловой и вентиляционный расчетыТепловой расчет машины постоянного тока. Расчет проводим по упрощенной методике, изложенной в § 5-3. Начинают с определения потерь при сопротивлениях, приведенных к максимально допускаемой температуре, площадей поверхностей охлаждения и удельных тепловых потоков, приходящихся на единицу этих площадей. Затем с учетом установленных практикой электромашиностроения коэффициентов теплоотдачи и теплопроводности определяют превышения температуры обмоток и коллектора. При расчете приняты следующие положения и допущения. 1. Потери в обмотках, за исключением параллельной или независимой обмоток главных полюсов, вычисляют при сопротивлении, приведенном к максимально допускаемой температуре, для чего сопротивление, определенное при 20°С, умножают на коэффициент m'т (см. § 5-1). Потери 2. При определении Dtв в (10-339) принимают, что воздух внутри машины нагревается суммой всех потерь за вычетом части потерь в обмотках возбуждения главных и добавочных полюсов, а также в компенсационной обмотке, передаваемых непосредственно через сердечники полюсов и станину наружному охлаждающему воздуху; у машин со степенью защиты IP44 и способом охлаждения IC0141, кроме того, исключают потери на трение о воздух наружного вентилятора, составляющие ~0,9(
3. Для обмоток, выполняемых с изоляцией «Монолит», у машин со степенью защиты IP22 и способом охлаждения IC01, а также у машин со степенью защиты IP22, IP44 и способами охлаждения IC17, IC37 значения Dt'2, полученные из (10-335), снижают на 20%, а значения Dt'п из (10-374) и Dt'д из (10-368) – на 30%. 4. Формулы (10-332) и (10-334) соответствуют машинам с полузакрытыми пазами якоря. Первый член в скобках учитывает перепад температуры в изоляции пазов или лобовых частей обмотки якоря, а второй – в изоляции круглых проводов катушек обмотки. Для машин с открытыми пазами якоря и обмоткой из прямоугольных проводов применяют эти же формулы, причем второй член в виду его малой величины принимают равным нулю. Для обмоток якорей, не имеющих наружной изоляции катушек в лобовых частях, первый член, указанный в скобках формулы (10-334), принимают равным нулю. 5. При отсутствии аксиальных вентиляционных каналов в якоре второй член в скобках формулы (10-320) принимают равным нулю. 6. Формулы (10-373) и (10-367) для обмоток главных и добавочных полюсов соответствуют выполнению обмоток из круглого провода; первый член в скобках учитывает перепад температуры в наружной изоляции катушек, а второй — в изоляции круглых проводов катушек. При прямоугольных изолированных проводах применяют эти же формулы, причем второй член, в виду его малой величины у прямоугольных проводов, принимают равным нулю. Для обмоток, не имеющих наружной изоляции катушек, первый член в скобках указанных формул принимают равным нулю. 7. Периметр поперечного сечения условной поверхности охлаждения катушек обмоток возбуждения главных Пп и добавочных Пд полюсов может быть рассчитан по эскизу размещения обмоток в междуполюсном окне. При этом поверхности катушек, прилегающие к сердечникам полюсов, не учитываются. Приближенные значения Пп и Пд в зависимости от количества полюсов представлены ниже:
8. Последовательную стабилизирующую обмотку главных полюсов, выполняемую из таких же проводов как обмотку добавочных полюсов, тепловому расчету не подвергают. 9. Машины со степенью защиты IP44 и способами охлаждения IС0141 и IC0041, изготовляемые с относительно небольшой мощностью (до ~50 кВт), компенсационной обмотки не имеют, поэтому в (10-337) и (10-338) не указаны потери в компенсационной обмотке. Тепловой расчет обмоток и коллектора машины, работающей в номинальном режиме, производят в такой последовательности.
Здесь α'1 — коэффициент теплоотдачи поверхности охлаждения полюсных наконечников и стержней; у машин со способами охлаждения IC17 и IC37 α'»(6,8+3×10-3Dн2)×10-5 Вт/(мм²×град); при самовентиляции (IC01) значения α'1 принимают равными 1,25α1 из. рис. 10-36; для дуг указанные выше значения α'1 уменьшают в два раза; bи1 – односторонняя толщина изоляции в пазу, мм; bи1=(bп1–Nш
Рис. 10-36. Средние значения α1=f(v2) машин постоянного тока: 1 — исполнение по защите IР22, способ охлаждения IC01; 2 — исполнение по защите IP44, способ охлаждения IC0141 или IC0041; 3– исполнение по защите IP22 или IP44, способ охлаждения IC17 или IС37.
Здесь α'1 принимается таким же, как для стержней стержневой компенсационной обмотки; bи1=(bп1–Nшb)/2; bи.л1—односторонняя толщина изоляции лобовой части катушки — из приложения 35.
Здесь Пд — периметр поперечного сечения условной поверхности охлаждения катушки — из эскиза размещения обмоток в междуполюсном окне или из § 10-16; α1—коэффициент теплоотдачи наружной поверхности охлаждения обмотки возбуждения, выполненной из изолированных проводов, приведен на рис. 10-36; для обмотки, выполненной из неизолированных проводов, намотанных на ребро, α1 из рис. 10-36 увеличивают в 1,7 раза; bи.д—односторонняя толщина наружной изоляции катушки, в среднем равная 0,2 мм; bк.д—из эскиза размещения обмоток в междуполюсном окне или пo (10-132), (10-133).
Здесь Пп— периметр поперечного сечения условной поверхности охлаждения катушки — из эскиза размещения обмоток в междуполюсном окне или из § 10-16; bи.п—односторонняя толщина наружной изоляция катушки, в среднем равная 0,2 мм; bк.п — из эскиза размещения обмоток в междуполюсном окне или по (10-222), (10-223).
Здесь αк—коэффициент теплоотдачи поверхности коллектора, Вт/мм2—из рис. 10-37.
Рис. 10-37. Средние значения αК=f (vк): 1–коллекторы без аксиальных каналов; 2–коллекторы с аксиальными каналами. Вентиляционный расчет при способе охлаждения IC01 и аксиальной системе самовентиляции. Расчет производится в соответствии с § 5-6. Напор Н, а следовательно, и расход охлаждающего воздуха Vв, проходящего через машину с самовентиляцией, ограничены размерами встраиваемого вентилятора, главным образом его наружным диаметром, зависящим от внутреннего диаметра станины D1. У машин с независимой вентиляцией такого ограничения нет, поэтому расход воздуха при этом виде вентиляции выбирают на 15—20% больше расчетного; соответственно увеличивается Н. Определение величины Z (см. § 5-6) для воздухопровода со сложной конфигурацией затруднительно, поэтому при расчете целесообразно пользоваться зонами средних значений, приведенными на рис. 5-5. Действительный расход воздуха Vв из (5-38) должен быть не менее вычисленного по (5-28). Если полученный расход воздуха недостаточен, следует увеличить наружный Dвен2 и уменьшить внутренний диаметр вентилятора Dвен1, либо увеличить Размеры Dвен2, Dвен1 и Расчет вентиляции проводят в такой последовательности.
Расчет вентиляции при способе охлаждения IC0141 производят также согласно материалам § 5-6 [уравнения (5-42)—(5-45)]. Примеры расчета машин 
Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: ©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.
|
; следовательно, наиболее неблагоприятные условия для этой обмотки не соответствуют сопротивлению, приведенному к максимально допускаемой температуре, и их принимают равными вычисленным ранее для определения КПД.
). Доля потерь указанных выше обмоток, которые нагревают воздух внутри машины, равна коэффициенту k:
– по (10-286)
– по (10-287)
, где потери в стержнях 
, а потери в дугах 
.
)/2; bи.л2—односторонняя толщина изоляции катушек в лобовых частях — по данным приложений 24—26; lэкв — эквивалентный коэффициент теплопроводности изоляции в пазу (включающей воздушные прослойки), равный 16×10-5 Вт/(мм×град); l'экв — эквивалентный коэффициент теплопроводности внутренней изоляции катушек, зависящий от отношения d/d'—из рис. 9-26.
Рис. 10-34. Средние значения α2=f(v2) машин постоянного тока:
1 — исполнение по защите IР22, способ охлаждения IC01, полузакрытые пазы якоря;
2 — то же, что 1,но открытые пазы; 3–IP44, IC0141 или IC0041, полузакрытые пазы;
4– IР22 и IP44, IC17 или IC37 открытые пазы.
Рис. 10-35. Средние значения αв=f(v2) машин постоянного тока:
1 — исполнение по защите IР22, способ охлаждения IC01;
2 — исполнение по защите IP22 или IP44, способ охлаждения IC17 или IC37;
3– исполнение по защите IP44, способ охлаждения IC0141;
4–то же, что 3 , но способ охлаждения IC0041.
п вместо 
