ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Способы и принципиальные схемы охлаждения экранированного электродвигателя из "Герметические химико-технологические машины и аппараты " Работоспособность электродвигателя в сильной степени зависит от принятой системы охлаждения. Превышение температуры отдельных частей электродвигателя приводит к преждевременному выходу из строя всей машины, поэтому целесообразно нагрев всех узлов иметь в допустимых пределах без значительных запасов, так как низкие температуры отдельных частей будут указывать на недоиспользование активных материалов электродвигателя [63]. [c.119] Рассмотрим системы охлаждения, применимые для асинхронных экранированных электродвигателей. Отличительной особенностью таких электродвигателей является то, что вал не выходит из корпуса, что требует новых решений в способах охлаждения. Если обычно для охлаждения электродвигателей общего применения малой и средней мощности используют окружающий воздух и лишь в машинах специального исполнения применяют жидкостное охлаждение, то экранированные электродвигатели, наоборот, обычно имеют жидкостное охлаждение и лишь отдельные образцы машин допускают применение воздушного охлаждения. [c.119] Электродвигатели с естественным охлаждением. Такие электродвигатели не имеют никаких специальных приспособлений для охлаждения их частей в целях улучшения теплоотдачи корпус обычно имеет оребрение, а полость статора иногда заполняют жидким диэлектриком. [c.119] С горячим жидким диэлектриком или пакетом статора, выполняющим роль промежуточного теплоносителя. [c.120] Рациональный выбор способа охлаждения электродвигателя позволяет обеспечить надежность работы всей герметической машины при меньших затратах на эксплуатационные расходы и лучше использовать активные части, поэтому целесообразно остановиться на преимуществах и недостатках каждого способа охлаждения. [c.120] Средний перепад температуры от корпуса к окружающей среде зависит от допустимой температуры в электродвигателе, теплового сопротивления в отдельных частях электродвигателя, а иногда ограничивается допустимой температурой самого корпуса. С ростом габаритов электродвигателей тепловое сопротивление в отдельных частях увеличивается, что приводит к снижению допустимой температуры на корпусе электродвигателя и тем самым к ухудшению условий теплоотвода. Поэтому естественный способ охлаждения используется только для машин малых мощностей. [c.121] Наиболее эффективным способом охлаждения является подвод охлаждающей среды непосредственно к нагретым частям электродвигателя, как показано на фиг. 49, 50, для чего могут быть использованы как газообразные, так и жидкие среды. При этом способе потоки охлаждающей среды омывают гильзу, обмотку и пакет статора и отнимают от них тепло. Необходимо иметь в виду, что охлаждающая среда должна быть нейтральной по отношению к обмотке и пакету статора. При использовании в качестве охлаждающей среды воздуха обычно на корпусе электродвигателя устанавливается электровентилятор, который создает принудительный поток воздуха около нагретых частей. Следовательно, в данном случае необходимо установить дополнительное оборудование. Для охлаждения электродвигателя при этом способе могут быть использованы инертные газы, в этом случае целесообразно систему охлаждения переводить на замкнутый цикл с собственным охладителем газа. [c.121] В большинстве же случаев тепловые потери тем или иным способом необходимо отводить от электродвигателя. Величина всех потерь в электродвигателе равна разности между потребляемой мощностью из сети и полезной мощностью на валу электродвигателя, т. е. [c.125] Таким образом, в целях снижения тепловых потерь необходимо стремиться к повышению коэффициента полезного действия электродвигателя. [c.125] В экранированном электродвигателе основными источниками тепловых потерь являются металлическая экранирующая гильза и обмотка статора. Если пакет ротора вращается в жидкости, то потери на трение пакета о жидкость могут превосходить все остальные потери. Поэтому в каждом отдельном случае необходимо рассматривать все составляющие потери в отдельности и искать пути к их снижению. Формулы для расчета отдельных потерь приведены в п. 11. [c.125] Здесь следует несколько подробнее рассмотреть расчет потерь на трение пакета ротора о жидкость. Обычно ротор электродвигателя вращается в газообразной среде, чаще просто в воздухе. Поэтому расчет электродвигателей ведется с учетом того, что механические потери в электродвигателе состоят из потерь на трение в подшипниковых узлах и потерь на вентиляцию. [c.125] Надежность работы электродвигателя в целом зависит от надежности работы его отдельных узлов в тепловом режиме зависит от нагрева отдельных частей как во время работы, так и в момент пуска, и если температура той или иной части будет превосходить допустимую, то вследствие значительного ослабления изоляции на данном участке наступит ее местное разрушение и пробой, который приведет к полному разрушению изоляционного слоя. В цепи обмотки произойдет короткое замыкание между витками обмотки или на корпус статора, и электродвигатель выйдет из строя. Поэтому тепловому режиму электродвигателя должно быть уделено должное внимание. Тепловые нагрузки на отдельные части экранированного электродвигателя очень велики, так как коэффициент полезного действия у них н же по сравнению с двигателями нормального исполнения и, следовательно, большая часть мощности бесполезно теряется в виде тепловых потерь. Определение температурных нагрузок в отдельных элементах электродвигателя является более сложной задачей, чем это может показаться вначале. [c.126] Если обозначить перепад температуры для каждого теплового сопротивления через X с индексом соответствующего сопротивления, то расчет температуры сведется к определению перепадов на отдельных участках. [c.127] Так как левая часть второго и третьего уравнений в системе равны, то равны и правые части, т. е. [c.129] Перепад температуры принимается в зависимости от класса изоляции обмотки статора, а следовательно, и допустимых перегревов, температуры среды на входе, давления в полости ротора. В большинстве случаев следует исходить из того, чтобы температура гильзы была порядка 80—100° С. [c.129] Произведение Ус представляет собой удельное теплосодержание на единицу объема при изменении температуры на 1 град. В табл. 9 приведены средние значения произведения ус для наиболее употребляемых сред и температур. Перепад температуры охлаждающей среды на выходе и входе зависит от системы охлаждения обычно при охлаждении электродвигателей водой перепад принимают 5—8 град, при непосредственном охлаждении активных частей статора охлаждающей средой перепад может быть увеличен до 15—25 град. [c.130] Чтобы получить высокую скорость вращения вала рабочего органа герметической машины, применяют экранированные электродвигатели повышенной частоты. Конструктивно такие электродвигатели ничем не отличаются от электродвигателей промышленной частоты, но более тщательно выполняется балансировка вала с ротором и рабочим органом. [c.130] Выполненные канд. техн. наук Е. М. Лопухиной на электродвигателях с полым ротором показали, что тонкостенная металлическая гильза в воздушном зазоре электродвигателя с повышением частоты очень сильно изменяет значение магнитной индукции вдоль образующей (фиг. 56), так при частоте 500 гц седло в середине пакета статора приблизительно равно 0,98 от индукции у края пакета [15]. [c.131] Такое сильное ослабление магнитного поля должно сказаться и на вращающем моменте, развиваемом ротором. [c.131] Обозначения на кривых со штрихом соответствуют электро-двигателю с металлической гильзой, без шриха — с гильзой нз стеклопластика СВАМ. [c.131] Вернуться к основной статье