12.2 Тепловой расчет обмотки возбуждения
12.2.1 Условная поверхность охлаждения многослойных катушек из изолированных проводов [11-248]
Sп2=2р∙ℓср.п∙hkп=8∙1604∙149,4= 1917100 мм2
12.2.2 Удельный тепловой поток от потерь в обмотке, отнесенных к поверхности охлаждения обмотки [11-250]
рп=к∙Рп/Sп2=0,9∙10041/1917100 =0,0047 Вт/мм2
12.2.3 Коэффициент теплоотдачи катушки [§ 11-13]
αТ=(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]
Δtп.л=рп/αТ=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]
Δtи.л=рп
˚С
12.2.6 Среднее превышение температуры обмотки над температурой воздуха внутри машины [11-253]
Δt'п=Δtп.п+Δtи.п=63+5,9=68,9 ˚С
12.2.7 Среднее превышение температуры обмотки над температурой охлаждающего воздуха [11-254]
Δtп=Δt'п+Δtв=68,9+10,3=78,9 ˚С
12.3 Вентиляционный расчет
Принята система вентиляции радиальная [§ 11-13]
12.3.1 Необходимый расход воздуха [5-28]
Vв
=
м3/с
12.3.2 Коэффициент, зависящий от частоты вращения n1 [5-40]
Приближенный расход воздуха[5-39]
м3/с
3.3 Напор воздуха, развиваемый при радиальной системе [5-41]
Па
13 Масса и динамический момент инерции
13.1 Масса
13.1.1 Масса стали сердечника статора [11-255]
mс1Σ=mз1+mс1=210+430=640 кг
13.1.2 Масса стали полюсов [11-256]
mсп=7,8∙10-6ксℓп(bпh'п+ккbнпhнп)2р=
=7,8∙10-6∙0,98∙565(86,8∙141+0,8∙184∙34)∙8=595 кг
13.1.3 Масса стали сердечника ротора [11-257]
mс2=6,12кс10-6ℓ1[(2,05hс2+D2)2-D2]=
=6,12∙0,98∙10-6∙565[(2,05∙75+198)-198]=286 кг
13.1.4 Суммарная масса активной стали статора и ротора [11-258]
mсΣ=mс1Σ+mсп+mс2=640+595+286 =1521 кг
13.1.5 Масса меди обмотки статора [11-259]
mм1=8,9∙10-6m1(a1w1ℓср1S0+adwdℓсрдSэфд)=
=8,9∙10-6∙3(7∙18∙1816∙16,59+2∙6∙1816∙16,59∙2)=125,5 кг
13.1.6 Масса меди демпферной обмотки [11-260]
mм.д=8,9∙10-62р(N'2Sℓ'ст+b'н.пSс+0,6SсСп)=
=8,9∙10-6∙8(7∙78,5∙600+180∙198,1+0,6∙198,1∙2)=26 кг
13.1.7 Суммарная масса меди [11-261]
mмΣ= mм1+ mм.п +mмд =125,5+194+26=345,5 кг
13.1.8 Суммарная масса изоляции [11-262]
mи=(3,8D1,5н1+0,2Dн1ℓ1)10-4=(3,8∙8501,5+0,2∙850∙565)∙10-4=19 кг
13.1.9 Масса конструкционных материалов [11-264]
mк=АDн1+В=0,32∙850+400=672 кг
Масса машины [11-265]
mмаш=mсΣ+mмΣ+mи+mк=1521+245,5+19+672=2557 кг
13.2 Динамический момент инерции ротора
13.2.1 Радиус инерции полюсов с катушками [11-266]
Rп.ср=0,5[(0,5D21+(0,85÷0,96)(0,5D2+hc2)2]∙10-6 =0,5[(0,5∙6552+0,85(0,5∙198+75)2]∙10-6=0,12 м
13.2.2 Динамический момент инерции полюсов с катушками [11-267]
Jп=(mс.п+mм.п+mм.д)4R2п.ср=(595+194+26)∙4∙0,122=47 кг∙м2
13.2.3 Динамический момент инерции сердечника ротора [11-268]
Jс2=0,5mс2∙10-6[(0,5D2+hс2)2-(0,5D2)2]=
=0,5∙286∙10-6[(0,5∙198+75)2-(0,5∙198)2]=5,73 кг∙м2
13.2.4 Масса вала [11-269]
mв=15∙10-6∙ℓ1∙D22=15∙10-6∙550∙1982=323 кг
13.2.5 Динамический момент инерции вала [11-270]
Jв=0,5mв(0,5D2)210-6=0,5∙323∙(0,5∙198)2∙10-6=1,6 кг∙м2
13.2.6 Суммарный динамический момент инерции ротора [11-271]
Jи.д=Jп+Jc2+Jв=47+5,73+1,6=54,3 кг∙м2
Заключение
Ускорение научно-технического прогресса требует всемерной автоматизации производственных процессов. Для этого необходимо создавать электрические машины, удовлетворяющие своим показателям и характеристикам, весьма разнообразным требованиям различных отраслей народного хозяйства.
Процесс создания электрических машин включает в себя проектирование, изготовление и испытание. Под проектированием электрической машины понимается расчет размеров отдельных ее частей, параметров обмоток, рабочих и других характеристик машины, конструирование машины в целом, а также ее отдельных деталей и сборочных единиц, оценка технико-экономических показателей спроектированной машины, включая показатели надежности.
Литература
1. О.Д. Гольдберг, Я.С. Гурин, И.С. Свириденко Проектирование электрических машин: Учеб. для втузов – М.: Высш. шк., 1984.
2. Копылов Справочник по машиностроительному черчению: Учеб. для втузов – М.: Высш. шк., 1982.
