ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.11.2023
Просмотров: 380
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
p по сравнению с полученными для расчетной температуры составит для обмоток с изоляцией класса нагревостойкости В kp = р120/р75 = 1,15, для обмоток с изоляцией класса нагревостойкости F kp = p140/p115 = 1,07, для обмоток с изоляцией класса нагревостойкости Н kp = p165/p115 = 1,45.
Электрические потери в обмотке статора делятся на потери в пазовой части Р'э.п, и потери в лобовых частях катушек Р'э.л1:
Р'э.п = kpPэ1
; (9.313)
Р'э.л1 =kpPэ1 (9.314)
Превышение температуры внутренней поверхности сердечника статора над температурой воздуха внутри машины, ° С,
Δυпов1 = К
(9.315)
где α1 — коэффициент теплоотдачи с поверхности, определяемый по рис. 9.67 и 9.68 в зависимости от исполнения машины; К — коэффициент, учитывающий, что часть потерь в сердечнике статора и в пазовой части обмотки передается через станину непосредственно в окружающую среду (принимают по табл. 9.35).
Таблица 9.35 Средние значения коэффициента К
Рис. 9.67. Средние значения коэффициентов теплоотдачи с поверхности α1
и подогрева воздуха αв, для асинхронных двигателей исполнения IP44:
а — при h < 160 мм; б — при h = 160...250 мм; в — при h ≥ 280 мм (для двигателей с продуваемым ротором)
Перепад температуры в изоляции пазовой части обмотки статора,°С,
(9.316)
где Пп1 — расчетный периметр поперечного сечения паза статора, равный для полузакрытых трапецеидальных пазов (см. рис. 9.29, а):
Рис. 9.68. Средние значения коэффициентов теплоотдачи с поверхности α1
и подогрева воздуха αв для асинхронных двигателей исполнения IP23:
а — при h = 160...250 мм, Uном = 660 В;
б — при h ≥ 280 мм,Uном = 660 В;
в — при Uном = 6000 В
Пп1 = 2hп.к + b1 + b2 (9.317)
(hп.к, b1, b2 — размеры паза в штампе); для прямоугольных открытых и полуоткрытых пазов (см. рис. 9.28):
Пп1 = 2(hп + bп);
bиз1 — односторонняя толщина изоляции в пазу; для всыпной обмотки bиз1 берется по соответствующим таблицам (см. гл. 3). Для обмоток из прямоугольного провода
bиз1 = (bп - nэлb)0,5 (9.318)
где nэл и b — число и ширина неизолированных элементарных проводников, расположенных в одном слое по ширине паза; λэкв — средняя эквивалентная теплопроводность пазовой изоляции; для классов нагревостойкости В, F и Н λэкв = 0,16 Вт/(м°С); λ'экв, — среднее значение коэффициента теплопроводности внутренней изоляции катушки всыпной обмотки из эмалированных проводников с учетом неплотности прилегания проводников друг к другу; значение λ'экв берется по рис. 9.69; для обмоток из прямоугольного провода в (9.316) принимают
Перепад температуры по толщине изоляции лобовых частей
, (9.319)
где Пл1 — периметр условной поверхности охлаждения лобовой части одной катушки; Пл1 ≈ Пп1; bиз.л1 — односторонняя толщина изоляции лобовой части катушки (по табл. гл. 3). При отсутствии изоляции в лобовых частях bиз.л1 = 0; λ 'экв для всыпной обмотки определяется по рис. 9.69. Для катушек из прямоугольного провода принимают h
п1/(12 λ'экв) = 0.
Превышение температуры наружной поверхности изоляции лобовых частей обмотки над температурой воздуха внутри машины, ° С,
(9.320)
Среднее превышение температуры обмотки статора над температурой воздуха внутри машины, ° С,
(9.321)
Превышение температуры воздуха внутри машины над температурой окружающей среды определяется в предположении, что температура корпуса равна температуре воздуха внутри машины. При этом условии
(9.322)
где
— сумма потерь, отводимых в воздух внутри двигателя, Вт; αВ — коэффициент подогрева воздуха, Вт/(м2•С), учитывающий теплоотдающую способность поверхности корпуса и интенсивность перемешивания воздуха внутри машины (см. рис. 9.67, 9.68); Sкор -эквивалентная поверхность охлаждения корпуса, м2. Для двигателей со степенью защиты IP23
, (9.323)
где
; (9.324)
— сумма всех потерь в двигателе при номинальном режиме и расчетной температуре.
Рис. 9.69. Средние значения коэффи- Рис. 9.70. Средние значения периметра
циентов теплопроводности λ'экв внут- поперечного сечения ребер корпуса
ренней изоляции в катушках обмотки из асинхронных двигателей
круглого эмалированного провода
Эквивалентная поверхность охлаждения корпуса, м2,
Sкор = πDa(l1 + 2 lвыл1). (9.325)
Для двигателей со степенью защиты IP44 при расчете ∑Р'в не учитывают также мощность, потребляемую наружным вентилятором, которая составляет примерно 0,9 суммы полных механических потерь:
∑Р'в = ∑Р' - (1 - К)(Р'э.п1 + Pст.осн) - 0,9Рмех, (9.326)
где ∑Р' —по (9.324).
При расчете Sкор учитывают поверхность ребер станины:
Sкop =(πDa + 8Пр)(l1 + 2l
выл1), (9.327)
где Пр—условный периметр поперечного сечения ребер корпуса двигателя; значение Пр может быть принято приближенно по кривой рис. 9.70.
Среднее превышение температуры обмотки статора над температурой окружающей среды,°С,
, (9.328)
Из-за приближенного характера расчета
, должно быть, по крайней мере, на 20 % меньше, чем допускаемое превышение температуры для принятого класса изоляции (см. табл. 7.1).
Превышение температуры обмотки фазного ротора определяется аналогично в следующей последовательности.
Рис. 9.71. Средние значения коэффициента теплоотдачи с
поверхности от фазных роторов асинхронных двигателей с Uном = 660 В:
а — исполнения IP44 с продуваемым ротором; б — исполнения IP23
Превышение температуры магнитопровода ротора над температурой воздуха внутри машины,°С,
, (9.329)
где α2 — коэффициент теплоотдачи, определяемый по рис. 9.71 и 9.72; Р'э.п2 — электрические потери в пазовой части обмотки ротора:
(9.330)
Рис. 9.72. Средние значения коэффициентов теплоотдачи
с поверхности α2 фазных роторов асинхронных
двигателей с Uном = 6000 В исполнения IP23
Перепад температуры в изоляции пазовой части обмотки ротора, °С
, (9.331)
где Пп2 — периметр паза ротора. Для прямоугольных пазов
Пп2 = 2(hп2 + bп2). (9.332)
Превышение температуры наружной поверхности лобовых частей над температурой воздуха внутри машины, ° С,
, (9.333)
где Р'эл2 — электрические потери в лобовых частях обмотки, Вт:
Р'эл2 = kр РЭ1
(9.334)
Перепад температуры в изоляции лобовых частей обмотки ротора, ° С,
(9.335)
где Пл2 — периметр поперечного сечения условной поверхности охлаждения лобовой части одной катушки: П
Электрические потери в обмотке статора делятся на потери в пазовой части Р'э.п, и потери в лобовых частях катушек Р'э.л1:
Р'э.п = kpPэ1
; (9.313)Р'э.л1 =kpPэ1
(9.314)Превышение температуры внутренней поверхности сердечника статора над температурой воздуха внутри машины, ° С,
Δυпов1 = К
(9.315)где α1 — коэффициент теплоотдачи с поверхности, определяемый по рис. 9.67 и 9.68 в зависимости от исполнения машины; К — коэффициент, учитывающий, что часть потерь в сердечнике статора и в пазовой части обмотки передается через станину непосредственно в окружающую среду (принимают по табл. 9.35).
Таблица 9.35 Средние значения коэффициента К
| Исполнение двигателя по способу зашиты | Число полюсов двигателя 2р | |||||
| 2 | 4 | 6 | 8 | 10 | 12 | |
| IP44 | 0,22 | 0,20 | 0,19 | 0,18 | 0,17 | 0,16 |
| IP23 | 0.84 | 0.80 | 0,78 | 0,76 | 0.74 | 0.72 |
Рис. 9.67. Средние значения коэффициентов теплоотдачи с поверхности α1
и подогрева воздуха αв, для асинхронных двигателей исполнения IP44:
а — при h < 160 мм; б — при h = 160...250 мм; в — при h ≥ 280 мм (для двигателей с продуваемым ротором)
Перепад температуры в изоляции пазовой части обмотки статора,°С,
(9.316)
где Пп1 — расчетный периметр поперечного сечения паза статора, равный для полузакрытых трапецеидальных пазов (см. рис. 9.29, а):
Рис. 9.68. Средние значения коэффициентов теплоотдачи с поверхности α1
и подогрева воздуха αв для асинхронных двигателей исполнения IP23:
а — при h = 160...250 мм, Uном = 660 В;
б — при h ≥ 280 мм,Uном = 660 В;
в — при Uном = 6000 В
Пп1 = 2hп.к + b1 + b2 (9.317)
(hп.к, b1, b2 — размеры паза в штампе); для прямоугольных открытых и полуоткрытых пазов (см. рис. 9.28):
Пп1 = 2(hп + bп);
bиз1 — односторонняя толщина изоляции в пазу; для всыпной обмотки bиз1 берется по соответствующим таблицам (см. гл. 3). Для обмоток из прямоугольного провода
bиз1 = (bп - nэлb)0,5 (9.318)
где nэл и b — число и ширина неизолированных элементарных проводников, расположенных в одном слое по ширине паза; λэкв — средняя эквивалентная теплопроводность пазовой изоляции; для классов нагревостойкости В, F и Н λэкв = 0,16 Вт/(м°С); λ'экв, — среднее значение коэффициента теплопроводности внутренней изоляции катушки всыпной обмотки из эмалированных проводников с учетом неплотности прилегания проводников друг к другу; значение λ'экв берется по рис. 9.69; для обмоток из прямоугольного провода в (9.316) принимают
Перепад температуры по толщине изоляции лобовых частей
, (9.319)где Пл1 — периметр условной поверхности охлаждения лобовой части одной катушки; Пл1 ≈ Пп1; bиз.л1 — односторонняя толщина изоляции лобовой части катушки (по табл. гл. 3). При отсутствии изоляции в лобовых частях bиз.л1 = 0; λ
'экв для всыпной обмотки определяется по рис. 9.69. Для катушек из прямоугольного провода принимают h
п1/(12 λ'экв) = 0.
Превышение температуры наружной поверхности изоляции лобовых частей обмотки над температурой воздуха внутри машины, ° С,
(9.320)Среднее превышение температуры обмотки статора над температурой воздуха внутри машины, ° С,
(9.321)Превышение температуры воздуха внутри машины над температурой окружающей среды определяется в предположении, что температура корпуса равна температуре воздуха внутри машины. При этом условии
(9.322)где
— сумма потерь, отводимых в воздух внутри двигателя, Вт; αВ — коэффициент подогрева воздуха, Вт/(м2•С), учитывающий теплоотдающую способность поверхности корпуса и интенсивность перемешивания воздуха внутри машины (см. рис. 9.67, 9.68); Sкор -эквивалентная поверхность охлаждения корпуса, м2. Для двигателей со степенью защиты IP23 , (9.323)где
; (9.324) — сумма всех потерь в двигателе при номинальном режиме и расчетной температуре. Рис. 9.69. Средние значения коэффи- Рис. 9.70. Средние значения периметра
циентов теплопроводности λ'экв внут- поперечного сечения ребер корпуса
ренней изоляции в катушках обмотки из асинхронных двигателей
круглого эмалированного провода
Эквивалентная поверхность охлаждения корпуса, м2,
Sкор = πDa(l1 + 2 lвыл1). (9.325)
Для двигателей со степенью защиты IP44 при расчете ∑Р'в не учитывают также мощность, потребляемую наружным вентилятором, которая составляет примерно 0,9 суммы полных механических потерь:
∑Р'в = ∑Р' - (1 - К)(Р'э.п1 + Pст.осн) - 0,9Рмех, (9.326)
где ∑Р' —по (9.324).
При расчете Sкор учитывают поверхность ребер станины:
Sкop =(πDa + 8Пр)(l1 + 2l
выл1), (9.327)
где Пр—условный периметр поперечного сечения ребер корпуса двигателя; значение Пр может быть принято приближенно по кривой рис. 9.70.
Среднее превышение температуры обмотки статора над температурой окружающей среды,°С,
, (9.328)Из-за приближенного характера расчета
, должно быть, по крайней мере, на 20 % меньше, чем допускаемое превышение температуры для принятого класса изоляции (см. табл. 7.1).Превышение температуры обмотки фазного ротора определяется аналогично в следующей последовательности.
Рис. 9.71. Средние значения коэффициента теплоотдачи с
поверхности от фазных роторов асинхронных двигателей с Uном = 660 В:
а — исполнения IP44 с продуваемым ротором; б — исполнения IP23
Превышение температуры магнитопровода ротора над температурой воздуха внутри машины,°С,
, (9.329)где α2 — коэффициент теплоотдачи, определяемый по рис. 9.71 и 9.72; Р'э.п2 — электрические потери в пазовой части обмотки ротора:
(9.330) Рис. 9.72. Средние значения коэффициентов теплоотдачи
с поверхности α2 фазных роторов асинхронных
двигателей с Uном = 6000 В исполнения IP23
Перепад температуры в изоляции пазовой части обмотки ротора, °С
, (9.331)где Пп2 — периметр паза ротора. Для прямоугольных пазов
Пп2 = 2(hп2 + bп2). (9.332)
Превышение температуры наружной поверхности лобовых частей над температурой воздуха внутри машины, ° С,
, (9.333)где Р'эл2 — электрические потери в лобовых частях обмотки, Вт:
Р'эл2 = kр РЭ1
(9.334)Перепад температуры в изоляции лобовых частей обмотки ротора, ° С,
(9.335)где Пл2 — периметр поперечного сечения условной поверхности охлаждения лобовой части одной катушки: П