Среднее значение коэффициента К для асинхронных двигателей серии 4А

Для классов нагревостойкости В, F и Н: Вт (м ^. °С);

– среднее значение коэффициента теплопроводности внутрен­ней изоляции катушки всыпной об­мотки из эмалированных провод­ников с учетом неплотности приле­гания проводников друг к другу; значение – по рис. 62; для обмоток из прямоугольного прово­да в (315) принимают .

Перепад температуры по толщи­не изоляции лобовых частей, °С,

, (319)

где – периметр условной поверхности охлаж­дения лобовой части одной катушки; ;

– односторонняя тол­щина изоляции лобо­вой части катушки.

При отсутствии изо­ляции в лобовых час­тях ;

– для всыпной обмотки по рис. 62. Для ка­тушек из прямоуголь­ного провода прини­мают .

Превышение температуры на­ружной поверхности изоляции ло­бовых частей обмотки над темпе­ратурой воздуха внутри маши­ны, °С,

. (320)

Среднее превышение температу­ры обмотки статора над темпера­турой воздуха внутри машины, °С,

. (321)

Превышение температуры воз­духа внутри машины над темпера­турой окружающей среды опреде­ляется в предположении, что тем­пература корпуса равна температу­ре воздуха внутри машины. При этом условии

, (322)

где – сумма потерь, отводи­мых в воздух внутри двигателя, Вт;

– коэффициент подогре­ва воздуха, Вт/(м^{2 .} °С), учитывающий теплоотдающую способность поверхности корпуса и интенсивность переме­шивания воздуха внут­ри машины (рис. 59 – 61);

– эквивалентная поверхность охлаждения кор­пуса, м².

Для двигателей со степенью за­щиты IP23

, (323)

где

. (324)

	Рис. 62. Средние значения коэффициентов теплопроводности внутренней изоляции катушек всыпной обмотки из эмалированного провода.		Рис. 63. Средние значения периметра поперечного сечения ребер асинхронных двигателей серии 4А.

– сумма всех потерь в дви­гателе при номинальном режиме и расчетной температуре;

. (325)

Для двигателей со степенью за­щиты IP44 при расчете не учи­тывают также мощность, потребля­емую наружным вентилятором, ко­торая составляет примерно 0, 9 сум­мы полных механических потерь:

, (326)

где – пo (324).

При расчете учитывают по­верхность ребер станины:

, (327)

где – условный периметр по­перечного сечения ребер станины; начение может быть взято приближенно по кривой рис. 63.

Среднее превышение температу­ры обмотки статора над температу­рой окружающей среды, °С,

. (328)

Из-за приближенного характера расчета должно быть по край­ней мере на 10% меньше, чем до­пускаемое превышение температу­ры для принятого класса изоляции.

Превышение температуры об­мотки фазного ротора определяет­ся аналогично в следующей после­довательности.

Превышение температуры магнитопровода ротора над температу­рой воздуха внутри машины, °С,

, (329)

где – коэффициент теплоотдачи с поверхности – по рис. 64 – 65;

– электрические потери в пазовой части обмот­ки ротора:

. (330)

Перепад температуры в изоля­ции пазовой части обмотки рото­ра, °С,

, (331)

где – периметр паза ротора. Для прямоугольных пазов

. (332)

Превышение температуры на­ружной поверхности лобовых час­тей над температурой воздуха вну­три машины, °С,

. (333)

где – электрические потери в лобовых частях обмотки, Вт:

. (334)

Перепад температуры в изоля­ции лобовых частей обмотки рото­ра, °С,

, (335)

где – периметр поперечного сечения условной по­верхности охлаждения лобовой части одной катушки: ;

– односторонняя толщи­на изоляции лобовых частей.

Рис. 64. Средние значения коэффициента теплоотдачи с поверхности фазных роторов асинхронного двигателя с В.

а – исполнения IP44 с продуваемым ротором; б – исполнения IP23.

Рис. 65. Средние значения коэффициента теплоотдачи с поверхности фазных роторов асинхронных двигателей с В ис­полнения IP23.

Среднее превышение темпера­туры обмотки ротора над темпера­турой воздуха внутри двигателя, °С,

. (336)

Среднее превышение температу­ры обмотки ротора над окружающей средой, °С,

. (337)

Вентиляционный расчет асин­хронных двигателей, так же как и тепловой на первоначальном этапе проектирования, может быть вы­полнен приближенным методом. Метод заключается в сопо­ставлении расхода воздуха, необхо­димого для охлаждения двигателя и расхода, который может быть по­лучен при данной конструкции и размерах двигателя.

Для двигателей, спроектирован­ных на базе серии 4А со степенью защиты IP23, требуемый для ох­лаждения расход воздуха, м³/с,

, (338)

где – по (326);

– превышение темпера­туры выходящего из двигателя воздуха над температурой входя­щего; приближенно , где – по (322).

Расход воздуха, который может быть получен при данных размерах двигателя, оценивается по эмпири­ческой формуле

, (339)

где и – число и ширина ра­диальных вентиля­ционных каналов, м;

– частота вращения двигателя, об/мин;

– коэффициент ( для двигателя с ; для двигателя с ).

Формула (339) приближенно учитывает суммарное действие всех нагнетательных элементов в дви­гателе: лопаток на замыкающих кольцах литой клетки, вылетов стержней при сварных клетках короткозамкнутых роторов, лобовых частей фазных роторов, вентиляци­онных распорок в радиальных ка­налах и др.

Для двигателей со степенью за­щиты IP44 требуемый для охлаж­дения расход воздуха, м³/с,

, (340)

где – коэффициент, учитываю­щий, изменение условий охлажде­ния по длине поверхности корпуса, обдуваемого наружным вентилято­ром:

. (341)

Коэффициент для двига­телей с при мм и при мм; для двигателей с при мм и при мм.

Расход воздуха, обеспечивае­мый наружным вентилятором при конструктивном исполнении и раз­мерах, принятых в двигателях се­рии 4А, может быть приближенно определен по следующей формуле:

. (342)

Расход воздуха должен быть больше требуемого для охлаждения машины .