Главная » Просмотр файлов » Глава 7 Тепловой и вентиляционный расчет электрических машин

Глава 7 Тепловой и вентиляционный расчет электрических машин (967519), страница 5

Файл №967519 Глава 7 Тепловой и вентиляционный расчет электрических машин (Копылов И.П., Клоков Б.К., Морозкин В.П., Токарев Б.Ф. Проектирование электрических машин) 5 страницаГлава 7 Тепловой и вентиляционный расчет электрических машин (967519) страница 52013-10-12СтудИзба
Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 5)

Значение подогрева воздуха , может быть принято равным 20° C для машин с изоляцией классов нагревостойкости A, E, B, до о С — для изоляции классов нагревостойкости F и H, 25° С — для турбо- и гидрогенераторов.

При составлении расчетной схемы вентиляционная (гидравлическая) цепь системы охлаждения разбивается на большое число элементарных условно однородных участков, которые соединяются между собой как последовательно, так и параллельно.

Аэродинамическое сопротивление отдельного i-го участка системы определяют как отношение между массовым расходом охлаж­дающей среды в заданном канале и потерями давления на рассмат­риваемом участке. Здесь также может быть проведена аналогия между гидравлическими и электрическими цепями.

Для определения необходимого давления вентилятора H требуется рассчитать постоянную Z, которую в дальнейшем будем изнывать аэродинамическим сопротивлением. Для отдельного участка

, (7.33)

или

, (7.34)

где коэффициент аэродинамического сопротивления; — плотность охлаждающей среды; — сечение канала.

Расчет сопротивления , проводят с использованием опытных значений коэффициентов , (табл. 7.5).

Таблица 7.5. Значение опытных коэффициентов

Форма участка канала

Коэффициент сопротивления

Вход в круглые отверстия каналов с выступающими краями

0,6

Вход в круглые отверстия каналов с прямоугольными краями

0,3

Вход в круглые отверстия каналов с закругленными краями или через проволочную сетку

0,125

Внезапное расширение канала сечением до сечения

Внезапное сужение канала сечением до сечения

Изгиб вентиляционного канала на угол

Вентиляционный расчет на базе этих коэффициентов хотя и является приближенным, но дает возможность оценить требования, предъявляемые к вентиляционной системе, и позволяет правильно выбрать размеры и конфигурацию вентиляционных каналов.

Для круглых каналов значение коэффициента аэродинамического сопротивления от трения воздуха, Па·с22, можно рассчитать по формуле

, (7.35)

где — коэффициент трения о стенки канала; и длина и диаметр канала.

Для расчета трения в аксиальных каналах электрических машин принять . В этом случае расчетная формула для коэффициента принимает следующий вид:

. (7.36)

Если канал имеет прямоугольное сечение, то вместо следует ввести эквивалентный диаметр

, (7.37)

где и размеры сторон прямоугольного канала.

Для каналов произвольного сечения можно принять в качестве эквивалентного размера диаметр круга, равного по площади рассматриваемому сечению.

Потери давления, Па, от трения воздуха в канале

, (7.38)
где — скорость воздуха в канале, м/с.

Расчет аэродинамического сопротивления лобовых частей обмоток имеет свои особенности, определяемые исполнением обмотки отношением ширины воздушного промежутка между секциями шагу по середине пазов . При этом вводится коэффициент , учитывающий увеличение аэродинамического сопротивления. Это коэффициент для машин различной мощности и исполнений мо изменяться в пределах 4,7—1,7.

Для вентиляционного расчета необходимо иметь чертежи машины и знать все размеры каналов вентиляционной системы, характеристики воздухопроводов, коэффициенты аэродинамического противления.

Любая сложная система вентиляции может рассматриваться как цепь последовательно и параллельно включенных вентиляционных каналов. При последовательном соединении участков вентиляционной схемы расход воздуха на всех участках постоянный, потеря давления равна , поэтому аэродинамическое сопротивление от входа до выхода равно

. (7.39)

При параллельном соединении участков потери давления на всех участках определяются разностью давлений в начале и в конце участка , а общий расход для всей цепи, состоящий из параллельно соединенных каналов, равен:

. (7.40)

Аэродинамическое сопротивление участка

. (7.41)

Вентиляционные схемы сложных систем охлаждения рассчитываются на ЭВМ с использованием известных методов расчета электрических цепей.

В основу метода расчета вентиляционных и гидравлических цепей на ЭВМ положена система уравнений, составленная для всех узлов и контуров вентиляционной схемы по аналогии с первым и вто­рым законами Кирхгофа: , т. е. во всех узлах алгебраическая сумма расходов равна нулю, и , т. е. сумма напоров вентиляторов и потерь давления всех ветвей для любого замкнутого контура равна нулю.

Конечным результатом вентиляционного или гидравлического расчета систем охлаждения является определение номинального напора вентилятора или нагнетательного устройства, обеспечивающего номинальный расход охлаждающей среды при расчетном суммарном сопротивлении всей схемы охлаждения :

. (7.42)

В [16] приводятся эмпирические зависимости, позволяющие при­ближенно рассчитать параметры нагнетательных элементов и расход , м3/с:

, (7.43)

где при , , а при — число и длина радиальных вентиляционных каналов (при их отсутствии ); — внешний диаметр машины. Полученное по (7.43) значение должно быть не менее рассчитанного по (7.32). Давление, Па,

. (7.44)

Для двигателей со степенью защиты IP44 и способом охлаждения IC0141 с наружным обдувом центробежным вентилятором необходимое количество воздуха определяют по формуле

, (7.45)

где — превышение температуры воздуха; — коэффициент, учитывающий изменение условий теплоотдачи по длине корпуса. Значение т определяется по следующей таблице:

, мм

56…132

2

2,6

56…132

4; 6; 8

1,8

160…400

2

3,3

160…400

4; 6; 8; 10; 12

2,5

Превышение температуры , определяется по формуле

, (7.46)

где — сумма всех потерь, выделяемых во внутреннем объеме ма­шины при предельной допускаемой температуре; — внутренняя теплопередающая поверхность двигателя; — коэффициент тепло­отдачи внутренней поверхности двигателя.

Расход охлаждающего воздуха (м3/с) двигателей со степенью за­щиты IР44 и способом охлаждения IС0141 можно определить по формуле

. (7.47)

Напор вентилятора, Па,

. (7.48)

Для оценки вентиляции и других двигателей с аксиальной вентиляцией используют зависимости, постро­енные на основе обобщения данных вентиляционных систем выпускаемых электрических машин.

С достаточной точностью сопротивление Z вентиляционной систе­мы машины можно принять по рис. 7.5, а площади сечения входа и выхода каналов вентиляционного тракта машины — по рис. 7.6.

Рис. 7.5. Зависимость среднего значения аэродинамического

сопротивления машины от диаметра якоря:

1 — якоря без аксиальных вентиляционных каналов;

2 — то же, с аксиальными каналами

Рис. 7.6. Зависимость и от диаметра якоря

7.7. РАСЧЕТ ВЕНТИЛЯТОРОВ

Встроенный вентилятор, укрепленный на валу электрической машины, должен создавать напор, достаточный для того, чтобы обеспечить необходимый расход охлаждающей среды в каналах вен­тиляционной системы машины. Вентиляторы проектируются с уче­том особенностей конструктивного исполнения конкретного типа машины [16].

Ниже приводится упрощенный метод поверочного расчета встроенного вентилятора, основанный на данных серийных машин общего назначения. В таких машинах используют преимущественно центробежные вентиляторы с радиальными лопатками, рабочее колесо которых изменяет свое направление потока на радиальное.

Внешний диаметр вентиляторного колеса выбирают в соответствии с типом вентиляционной системы и конструкции машины. При аксиаль­ной вентиляции внешний диаметр рабочего колеса (рис. 7.7) выбирают максимально возможным.

Рис. 7.7. Колесо вентилятора

По выбранному внешнему диаметру вентилятора определяют окружную скорость, м/с:

. (7.49)

Максимальное значение КПД вентилятора приблизительно соответствует режиму, когда но­минальное давление вентилятора , где давление, развиваемое вентилятором в режиме холостого хода, т. е. при закрытых отверстиях по внешнему диаметру, когда рас­ход воздуха равен нулю. Номинальное значение расхода приблизитель­но равно:

,

где — расход вентилятора, м3/с, работающего в режиме коротко­го замыкания (по аналогии с электрической цепью), т. е. в открытом пространстве.

Из условия максимального КПД принимается

. (7.50)

Характеристики

Список файлов книги

Свежие статьи
Популярно сейчас
Почему делать на заказ в разы дороже, чем купить готовую учебную работу на СтудИзбе? Наши учебные работы продаются каждый год, тогда как большинство заказов выполняются с нуля. Найдите подходящий учебный материал на СтудИзбе!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
6430
Авторов
на СтудИзбе
306
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее