где
- эквивалентная поверхность охлаждения; - коэффициент подогрева воздуха, определяется по рисунку 8.70 [1 c. 400]; - сумма потерь, отводимых в воздух двигателя. Вт/ (258) (259) =1,07 - коэффициент нагревостойкости. (260)Среднее превышение температуры обмотки статора над температурой окружающей среды по 8.344 [1, c.404]:
(261)Для двигателей со степенью защиты IP44, требуемый для охлаждения расход воздуха вычисляется по формуле 8.356 стр. 407 [1]:
м3/с, (262)где
- коэффициент, учитывающий изменение условий охлаждения по всей длине поверхности корпуса, вычисляется по формуле 8.357 стр. 407 [1]: м3/с, (263) -Коэффициент, зависящий от высоты вращения и числа пар полюсов стр. 407 [1].Определяем расход воздуха, обеспечиваемый наружным вентилятором по формуле 8.358 стр. 407 [1]:
м3/с. (264)Т.к.
, то требуемый для охлаждения объем воздуха наружным вентилятором обеспечивается.Принимаем
. По выбранному диаметру вентилятора мы определяем окружную скорость по формуле 7.49 стр. 236 [1]: (265)Номинальный расход воздуха
.Сечение на выходной кромке вентилятора найдем по формуле 7.51 стр. 237 [1]:
. (267)Ширина колеса вентилятора вычисляется по формуле 7.52 стр. 237 [1]:
. (268)Выберем аэродинамическое сопротивление по рисунку 7.5 стр. 231 [1]:
Окружная скорость на внутренней кромке вентилятора по формуле 7.55 стр. 237 [1]:
. (269)где
-для радиальных лопаток стр. 237 [1]. -плотность охлаждающей среды.Давление развиваемое вентилятором в режиме холостого хода вычисляется по формуле 7.42 стр. 234 [1]:
(270)Рассчитаем внутренний диаметр по формуле:
(271)Число лопаток вентилятора по формуле:
(272)Примем число лопаток равное 26.
6.1 Расчёт вала
Рисунок 6.1 – Вал двигателя.
Расчет вала на жесткость.
Вал имеет следующие размеры (рисунок 6.1):
Сила тяжести сердечника ротора с обмоткой и участком вала по его длине по формуле 8 [3, c.17]:
Массу ротора можно представить как:
(кг) (273)Расчет прогиба вала проводят исходя из приведенной силы тяжести
(H) (274)Hоминальный вращающий момент для двигателя:
(275)Прогиб вала посредине сердечника ротора от реакции передачи по формуле 9 [3, c.17]:
(H). (276)Модуль упругости E=2,06
Па.Момент инерции находим по формуле 13 [3, c.17]:
(277)Для определения прогиба вала рассчитываем вспомогательные значения
, , по формулам 10, 11, 12 [3, c.17]: (278) (278) (280) (281)Прогиб вала посредине сердечника ротора от реакции передачи по формуле 9 [3, c.17]:
(282)Прогиб вала посредине сердечника ротора под действием силы тяжести по формуле 7 [3, c.15]:
Начальный расчетный эксцентриситет ротора по формуле 13 [3, c.17]:
(283)Начальная сила одностороннего магнитного притяжения по формуле 14 [3, c.18]:
Прогиб вала под действием силы
по формуле 16 [3, c.18]: (285)Установившийся прогиб вала от одностороннего магнитного притяжения по формуле 17 [3, c.18]:
(286) (287)Результирующий прогиб вала от силы тяжести ротора, реакции передачи и магнитного притяжения по формуле 18 [3, c.18]:
(288)Суммарный прогиб вала посредине магнитопровада ротора в процента
. (289)Прогиб составляет примерно 3.51% воздушного зазора, т.е. прогиб не влияет на вал.
Критическая частота вращения:
(290)Превышение критической частоты вращения относительно номинальной
(291)Рабочая частота вращения ротора отличается от критической более чем 45 раза.
В расчете на прочность принимаем коэффициент перегрузки:
k=2;