Тепловой и вентиляционный расчеты

 

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]=

=3ּ1,48ּ[902 ²∙0,0025+(105,5/ )²∙0,00082)= 9467 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=πD₁ℓ₁=πּ655ּ480=987216 мм²

 

12.1.3 Условный периметр поперечного сечения [9-381]

 

П₁=2(h_n1+b_п1)=2(49,5+13,9)=126,8 мм

 

12.1.4 Условная поверхность охлаждения пазов [9-382]

 

S_и.п1=z₁П₁ℓ₁=72ּ126,8ּ550=5021280 мм²

 

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

 

S_л1=4πD₁ℓ_в1=4ּ3,14ּ655ּ152=1250474 мм²

 

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

 

S_маш=πD_н1(ℓ₁+2ℓ_в1)=3,14ּ850(550+2ּ152)=2279326 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]

 

Δt_п1= ºС,

 

где α₁=14ּ10^-5 Вт/(мм²ּград) – коэффициент теплоотдачи поверхности статора.

 

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

 

b_и1=(b_п1-N_ш∙b)/2=(13,9-2∙11,2)/2=1,35 мм

 

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

 

Δt_и.п1= ºС

 

12.1.13 Превышение температуры наружной поверхности лобовых частей обмотки над температурой воздуха внутри машины [9-393]

 

Δt_л1=р_л1/α₁=0,00357/14ּ10^-5=25,5 ºС

 

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

 

Δt_и..л1=р_л1 = ºС

 

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

 

Δt'₁=(Δt_п1+Δt_и.п1) +(Δt_л1+Δt_и.л1) =

=(54,3+9,6) +(25,5+30,1) ºС

 

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=0,78(9467 Вт

 

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

 

Δt_в= ºС

 

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

 

Δt₁=Δt'₁+Δt_в=65+10,3=75,3 ºС

 

Тепловой расчет обмотки возбуждения

 

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

 

S_п2=2р∙ℓ_ср.п∙h_kп=8∙1604∙149,4= 1917100 мм²

 

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

 

р_п=к∙Р_п/S_п2=0,9∙10041/1917100 =0,0047 Вт/мм²

12.2.3 Коэффициент теплоотдачи катушки [§ 11-13]

 

α_Т=(2,6+0,19∙v₂)∙10^-5=(2,6+0,19∙25,5)∙10^-5=7,45∙10^-5 Вт/(мм² ˚С)

 

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

 

Δt_п.л=р_п/α_Т=0,0047/7,45∙10^-5 =63 ˚С

 

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

 

Δt_и.л=р_п ˚С

 

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

 

Δt'_п=Δt_п.п+Δt_и.п=63+5,9=68,9 ˚С

 

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

 

Δt_п=Δt'_п+Δt_в=68,9+10,3=78,9 ˚С

 

Вентиляционный расчет

 

Принята система вентиляции радиальная [§ 11-13]

 

12.3.1 Необходимый расход воздуха [5-28]

 

V_в = м³/с

 

12.3.2 Коэффициент, зависящий от частоты вращения n₁ [5-40]

 

 

12.3.3 Приближенный расход воздуха[5-39]

 

м³/с

 

12. 3.3 Напор воздуха, развиваемый при радиальной системе [5-41]

 

Па