ELCUT
Новый подход
к моделированию полей

Главная >> Применение >> Типовые примеры >>

Нагрев и охлаждение паза электрической машины

электрическая машина нагрев статора, температура паза статора, паз статора температура

Требуется рассчитать температурное поле в зубцовой зоне статора синхронного двигателя мощностью 500 кВт при включении в сеть, и после отключения.

Тип задачи:
Плоско-параллельная задача нестационарной теплопередачи.

Геометрия:
Нагрев и охлаждение паза электрической машины Требуется рассчитать температурное поле в зубцовой зоне статора синхронного двигателя при включении в сеть, и после отключения. Клин Изоляция Медь Медь Сталь Вентканал 69 мм 29 мм 20 мм 105 мм Ø 15 мм Ø 690 мм Ø 480 мм T = +20°C T = +40°C

Область расчета представляет собой сегмент поперечного сечения статора двигателя в объеме одного зубцового деления (сегмент 10°). Два стержневых проводника, уложенные в прямоугольном пазу, нагреваются омическими потерями. Охлаждение осуществляется потоком воздуха через осевой вентиляционный канал и по наружной и внутренней поверхностям статора.

Дано

  1. Цикл нагрузки/разгрузки
    Предполагается однородное распределение температуры в двигателе, перед тем как он был внезапно включен в сеть. Условия охлаждения не меняются в процессе работы. После того как двигатель нагрелся до установившейся температуры, его отключают от сети, и начинается процесс остывания. Начальная температура для задачи остывания взята из предыдущей задачи нагрева. Условия охлаждения при остывании неизменны, но отличаются от тех, что были при нагревании.
  2. Свойства материалов
    Величины теплопроводности материалов такие же, как и в задаче Heat1. Для нестационарной задачи добавляются величины удельной теплоемкости и плотности:

      Теплопроводность
    (Вт/K·м)
    Удельная теплоемкость
    (Дж/кг·К)
    Плотность
    (кг/м³)
    сталь 25 465 7833
    проводник 380 380 8950
    изоляция 0.15 1800 1300
    клин 0.25 1500 1400
  3. Источники тепла и условия охлаждения
    Во время работы в проводниках течет ток и выделяется тепло. Объемная мощность тепловыделения составляет 360000 Вт/м³. Когда двигатель выключен потерь нет. Температура охлаждающего воздуха предполагается одинаковой при нагрузке машины и после отключения. Подогрев воздуха не учитывается.

      Двигатель включен Двигатель выключен
    Коэффициент
    конвекции
    (Вт/K·м²)
    Температура
    воздуха (°C)
    Коэффициент
    конвекции
    (Вт/K·м²)
    Температура
    воздуха (°C)
    Воздушный зазор 250 20 20 20
    Поверхность статора 70 20 70 20
    Вентиляционный канал 150 20 20 20

Решение
Каждый процесс смоделирован отдельно. При расчете процесса нагрева (задача THeat1Ld.pbm) после включения в сеть начальная температура взята равной 20°C. При расчете процесса остывания (задача THeat1S1.pbm) начальные температуры были взяты из конечного момента процесса нагрева.

Результат
График изменения температуры во времени на дне паза (туда обычно помещают тепловой датчик).

Нагрев и охлаждение паза электрической машины


Продукт
Заказ
Запросить пробную версию
Модификации
Функциональность, Состав
Программирование
Спецкурсы

Применение
Промышленность
Образование
Наука
Типовые примеры
Отзывы
Пользователи

Поддержка
Онлайн семинары
Виртуальный класс
Вход для клиентов
Словарь
Тестирование

Загрузить
ELCUT Студенческий
Руководство пользователя
Библиотеки материалов
Видео
Бесплатные утилиты

Новости
Новые версии
События
Статьи
Подписка

Контакты
О компании
Как нас найти
Консультации
Поддержка онлайн
Партнеры