Тепловой расчет обмотки статора

 

12.1.1 Потери в основной и дополнительной обмотках статора [11-247]

 

Р'_м1=m₁m_т'[I'₁²r₁+(I_п.н/ )²r_д]=

=3ּ 1, 48ּ (180, 4²∙ 0, 029+(66, 8/ )²∙ 0, 003)=4235 Вт,

 

где m'_т=1, 48 – коэффициент для класса нагревостойкости изоляции F [§ 5-1]

 

12.1.2 Условная внутренняя поверхность охлаждения активной части статора [9-379]

 

S_п1=π D₁ℓ ₁=π ּ 413ּ 140=181647 мм²

 

12.1.3 Условный периметр поперечного сечения [9-381]

 

П₁=2(h_n1+b_п1)=2(39, 2+11, 8)=102 мм

 

12.1.4 Условная поверхность охлаждения пазов [9-382]

 

S_и.п1=z₁П₁ℓ ₁=60ּ 102ּ 140=856800 мм²

 

12.1.5 Условная поверхность охлаждения лобовых частей обмотки [9-383]

 

S_л1=4π D₁ℓ _в1=4ּ 3, 14ּ 413ּ 158, 3=821305 мм²

 

12.1.6 Условная поверхность охлаждения генераторов без охлаждающих ребер на станине
[9-384]

 

S_маш=π D_н1(ℓ ₁+2ℓ _в1)=3, 14ּ 590(140+2ּ 158, 3)=846142 мм²

 

12.1.7 Удельный тепловой поток от потерь в активной части обмотки и от потерь в стали, отнесенных к внутренней поверхности охлаждения активной части статора [9-386]

 

р_п1= Вт/мм²,

 

где к=0, 82 – коэффициент [табл. 9-25]

 

 

12.1.8 Удельный тепловой поток от потерь в активной части обмотки и от потерь в стали, отнесенных к поверхности охлаждения пазов [9-387]

 

р_и.п1= Вт/мм²

 

12.1.9 Удельный тепловой поток от потерь в активной части обмотки и от потерь в стали, отнесенных к поверхности охлаждения лобовых частей об­мотки [9-388]

 

р_л1= = Вт/мм²

 

12.1.10 Окружная скорость ротора [9-389 ]

 

v₂= м/с

 

12.1.11 Превышение температуры внутренней поверхности активной части статора над

температурой воздуха внутри машины [9-390]

 

Δ t_п1= º С,

 

где α ₁=14ּ 10^-5 Вт/(мм²ּ град) – коэффициент теплоотдачи поверхности статора.

 

12.1.12 Односторонняя толщина изоляции в пазу статора [§ 9-13]

 

b_и1=(b_п1-N_шb)/2=(11, 8-2∙ 4, 5)/2=1, 4 мм

Перепад температуры в изоляции паза и жестких катушек [9-392]

 

Δ t_и.п1= º С

 

12.1.13 Превышение температуры наружной поверхности лобовых частей обмотки над

температурой воздуха внутри машины [9-393]

 

Δ t_л1=р_л1/α ₁=0, 00395/14ּ 10^-5=28, 2 º С

 

12.1.14 Перепад температуры в изоляции лобовых частей из жестких катушек [9-395]

Δ t_и..л1=р_л1 =0, 00395 º С

 

12.1.15 Среднее превышение температуры обмотки над температурой воздуха внутри машины [9-396]

 

Δ t'₁=(Δ t_п1+Δ t_и.п1) +(Δ t_л1+Δ t_и.л1) =

=(65, 9+10, 1) +(28, 2+34, 6) º С

 

12.1.16 Потери в двигателе, передаваемые воздуху внутри машины [9-397]

 

Р'_Σ =к(Р'_м1 +Р_сΣ )+Р'_м1 +Р'_м2+Р_мхΣ +Р_д=0, 82(4235 Вт

 

12.1.17 Среднее превышение температуры воздуха внутри двигателя над температурой наружного воздуха [9-399]

 

Δ t_в= º С

 

12.1.28 Среднее превышение температуры обмотки над температурой на­ружного воздуха
[9-400]

 

Δ t₁=Δ t'₁+Δ t_в=65, 9+6=71, 8 º С

 

 

Тепловой расчет обмотки возбуждения

 

12.2.1 Условная поверхность охлаждения многослойных катушек из изолированных проводов [11-248]

 

S_п2=2∙ р∙ ℓ _ср.п∙ П_п=2∙ 2∙ 780, 3∙ 154=48, 1∙ 10⁴ мм²

 

12.2.2 Удельный тепловой поток от потерь в обмотке, отнесенных к поверхности
охлаждения обмотки [11-250]

 

р_п=кР_п/S_п2=0, 9∙ 2608/48, 1∙ 10⁴ =0, 0049 Вт/мм²

 

12.2.3 Коэффициент теплоотдачи катушки [§ 11-13]

 

α _Т=(2, 6+0, 19∙ v₂)∙ 10^-5=(2, 6+0, 19∙ 32, 1)∙ 10^-5=8, 7∙ 10^-5 Вт/(мм² ˚ С)

 

 

12.2.4 Превышение температуры наружной поверхности охлаждения обмотки [11-251]

 

Δ t_п.л=р_п/α _Т=0, 0049/0, 000087=56, 2 ˚ С

 

12.2.5 Перепад температуры в наружной и внутренней изоляции многослойных катушек из изолированных проводов [11-252]

 

Δ t_и.л=р_п ˚ С

 

12.2.6 Среднее превышение температуры обмотки над температурой воздуха внутри машины [11-253]

 

Δ t'_п=Δ t_п.п+Δ t_и.п=56, 2+6, 1=62, 3 ˚ С

 

12.2.7 Среднее превышение температуры обмотки над температурой охлаждающего воздуха [11-254]

 

Δ t_п=Δ t'_п+Δ t_в=62, 3+6=68, 2 ˚ С

 

Вентиляционный расчет

 

Принята система вентиляции аксиальная [§ 11-13]

 

12.3.1 Необходимый расход воздуха [5-28]

 

V_в= = м³/с

 

12.3.2 Эквивалентное аэродинамическое сопр-ние воздухопровода [§ 11-13]

 

z₁=200 Па∙ с²/м

 

12.3.3 Наружный диаметр вентилятора [10-382]

 

D_вен2=0, 85D₁=0, 85∙ 413=351 мм

 

12.3.4 Внутренний диаметр колеса вентилятора [10-383]

 

D_вен1=0, 65D₁=0, 65∙ 413=268, 5 мм

 

12.3.5 Длина лопатки вентилятора [10-384]

 

l_л=0, 13D₁=0, 13∙ 413=53, 7 мм

 

12.3.6 Количество лопаток вентилятора [10-385]

 

N_л= D_вен2/20=351/20≈ 18

 

12.3.7 Линейная скорость вентилятора по наружному диаметру [5-34]

V_вен2= π ∙ D_вен2∙ n/(6∙ 10⁴)=3, 14∙ 351∙ 1500/60000=27, 6 м/с

 

12.3.8 Линейная скорость вентилятора по внутреннему диаметру [5-35]

 

V_вен1= π ∙ D_вен1∙ n/(6∙ 10⁴)=3, 14∙ 268, 5∙ 1500/60000=21, 1 м/с

 

12.3.9 Напор вентилятора [5-33]

 

H₀=η _а.о∙ γ (V²_вен2-V²_вен1)=0, 6∙ 1, 23(27, 6²-21, 1²)=233, 6 Па,

 

где η _а.о=0, 6 – аэродинамический КПД вентилятора [§ 5-6];

γ = 1.23 кг/м³ – плотность воздуха.

 

12.3.10 Площадь поперечного сечения входных отверстий вентилятора [5-37]

 

S_вен=0, 92π ∙ D_вен2∙ l_л∙ 10^-6=0, 92∙ 3, 14∙ 351∙ 53, 7∙ 10^-6=0, 0545 м²

 

12.3.11 Максимальный расход воздуха [5-36]

 

V_{в max}=0, 42∙ V_вен2∙ S_вен =0, 42∙ 27, 6∙ 0, 0545=0, 631 м³/с

 

12.3.12 Действительный расход воздуха [5-38]

 

V_в =V_{в max} м³/с

 

12.3.13 Действительный напор вентилятора [5-38]

 

Па

13 Масса и динамический момент инерции

 

Масса

 

13.1.1 Масса стали сердечника статора [11-255]

 

m_с1Σ =m_з1+m_с1=29+86, 9=115, 9 кг

 

13.1.2 Масса стали полюсов [11-256]

 

m_сп=7, 8∙ 10^-6к_сℓ _п(b_пh'_п+к_кb_нпh_нп)2р=

=7, 8∙ 10^-6∙ 0, 98∙ 155(115, 2∙ 95, 8+0, 8∙ 217, 1∙ 40)∙ 4=85, 2 кг

 

13.1.3 Масса стали сердечника ротора [11-257]

 

m_с2=6, 12к_с10^-6ℓ ₁[(2, 05h_с2+D₂)²-D₂]=

=6, 12∙ 0, 98∙ 10^-6∙ 155[(2, 05∙ 17, 7+101, 4)-101, 4]=17, 5 кг

 

13.1.4 Суммарная масса активной стали статора и ротора [11-258]

 

m_сΣ =m_с1Σ +m_сп+m_с2=115, 9+85, 2+17, 5 =218, 6 кг

 

13.1.5 Масса меди обмотки статора [11-259]

 

m_м1=8, 9∙ 10^-6m₁(a₁w₁ℓ _ср1S₀+a_dw_dℓ _срдS_эфд)=

=8, 9∙ 10^-6∙ 3(3∙ 32∙ 1282, 2∙ 4, 075+4∙ 3∙ 1282, 2∙ 4, 0375∙ 2)=17, 3 кг

 

13.1.6 Масса меди демпферной обмотки [11-260]

 

m_м.д=8, 9∙ 10^-62р(N'₂Sℓ '_ст+b'_н.пS_с+0, 6S_сС_п)=

=8, 9∙ 10^-6∙ 4(11∙ 28, 3∙ 204, 9+206, 6∙ 52, 27+0, 6∙ 52, 27∙ 2)=2, 66 кг

 

13.1.7 Суммарная масса меди [11-261]

 

m_мΣ = m_м1+ m_м.п +m_мд =17, 3+97+2, 66=120, 7 кг

 

13.1.8 Суммарная масса изоляции [11-262]

 

m_и=(3, 8D^{1, 5}_н1+0, 2D_н1ℓ ₁)10^-4=(3, 8∙ 590^{1, 5}+0, 2∙ 590∙ 140)∙ 10^-4=7, 1 кг

 

13.1.9 Масса конструкционных материалов [11-264]

 

m_к=АD_н1+В=0, 32∙ 590+400=588, 8 кг

 

 

13.1.10 Масса машины [11-265]

 

m_маш=m_сΣ +m_мΣ +m_и+m_к=218, 6+120, 7+7, 1+588, 8=935, 2 кг

⇐ Предыдущая123

Поделиться:

Популярное:

1. Выбор внешнего и внутреннего диаметра статора, электромагнитных нагрузок, длины статора и ротора
2. ГЛАВА 2. ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ ДВИГАТЕЛЯ.
3. Для оценки эффективности ПТУ. Тепловой баланс ПТУ
4. Изменение биологической ценности и усвояемости белков при тепловой кулинарной обработке пищевых продуктов.
5. Изменения органолептических и физико-химических показателей жиров, при тепловой кулинарной обработке. Условия увеличения срока фритюрного жира.
6. Изменения пищевой ценности жиров при тепловой кулинарной обработке. Физико-химические показатели, используемые для контроля качества жиров, подвергнутых высокотемпературному нагреву.
7. Классиф методов тепловой обраб.
8. Комбинированное и раздельное производство электрической и тепловой энергии
9. Материальный и тепловой баланс.
10. ОБСЛУЖИВАНИЕ УСТРОЙСТВ ТЕПЛОВОЙ АВТОМАТИКИ, ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЙ И ЗАЩИТ
11. ПЕРЕГРЕВАНИЕ (ТЕПЛОВОЙ, СОЛНЕЧНЫЙ УДАР)
12. ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ ТЕПЛОВОЙ ОБРАБОТКИ НЕКОТОРЫХ ПРОДУКТОВ