Эскиз части якоря с аксиальными вентиляционными каналами дан на рис. 29, стрелками показаны направления тепловых потоков. Источниками тепла в якоре являются потери в меди обмотки якоря и потери в стали якоря.
Рис. 29. Эскиз якоря с тепловыми потоками для аксиальной системы вентиляции.
Тепловой поток в результате потерь в меди активной части обмотки якоря передается через изоляцию проводов и пазовую изоляцию сердечнику якоря и затем через поверхности якоря и вентиляционных каналов охлаждающему воздуху; тепловой поток в результате потерь в меди лобовой части обмотки якоря – через изоляцию лобовой части обмотки и обмоткодержатели охлаждающему воздуху.
Тепловой поток потерь в стали якоря (в сердечнике и зубцах) также передается охлаждающему воздуху через поверхности якоря и вентиляционных каналов.
Тепловая схема замещения якоря показана на рис. 30, где:
Рис. 30. Тепловая схема замещения якоря.
- тепловой поток потерь в меди обмотки якоря;
- тепловой поток потерь в стали якоря;
|
|
- общее тепловое сопротивление изоляции активной части обмотки якоря;
- общее тепловое сопротивление изоляции лобовой части обмотки якоря;
- тепловое сопротивление при отдачи тепла наружной поверхностью изоляции лобовой части обмотки якоря воздуху;
- тепловое сопротивление при отдаче тепла наружной поверхностью якоря воздуху;
-тепловое сопротивление при отдаче тепла поверхностью вентиляционных каналов воздуху.
1. Периметр охлаждающей поверхности для полузакрытых овальных пазов
;
2. Площадь паза
;
3. Общее тепловое сопротивление изоляции активной части обмотки якоря
где - односторонняя толщина слоя изоляции обмотки якоря и паза с удельной теплопроводностью , выбираем по таблице 2.4;
В расчете примем - коэффициент теплопроводности материала изоляции
;
4. Наружная поверхность якоря при аксиальной вентиляции
где - общая ширина по длине якоря проволочных бандажей (можно не учитывать).
;
5. Тепловое сопротивление при отдаче тепла наружной поверхностью якоря
где - коэффициент теплоотдачи в неподвижный воздух;
На основании замечаний к (6.2) и графической зависимости на рис. 31:
;
;
;
;
6. Тепловое сопротивление при отдаче тепло поверхностью вентиляционных каналов, не считаем т.к. вентиляционные каналы не применяем.
7. Вылет лобовой части обмотки якоря с одной стороны
, при ;
;
8. Одностороння толщина внешней изоляции катушек лобовой части обмотки якоря
;
Рис. 31. Средние значения коэффициента теплоотдачи при аксиальной системе вентиляции:
1 – дуг компенсационной обмотки, 2 – наружной поверхности катушки, 3 – наружной поверхности охлаждающего наконечника, 4 – наружной поверхности якоря.
|
|
9. Поверхность изоляции лобовых соединений обмотки якоря, при отсутствии вентиляционных каналов
где - суммарная ширина проволочных бандажей по длине вылета на одну сторону лобовых соединений.
;
10. Общее тепловое сопротивление изоляции лобовой части обмотки якоря
где - односторонняя толщина внешней изоляции катушек лобовой части обмотки якоря.
;
11. Тепловое сопротивление при отдаче тепла от наружной поверхности изоляции лобовой части обмотки якоря воздуху
;