Основы аэродинамических и тепловых расчетов в электромеханике (стр. 15 )

Более точные данные значений lст.q дают результаты экспериментальных исследований.

В практических расчетах величину коэффициента теплопроводности поперек пакетов можно принимать равной:

-  при толщине листа 0,5 мм и лаковом покрытии - (меньшее значение при 3-х кратном покрытии лака, большие при однократном);

-  - при изоляции оксидной пленкой;

-  - при толщине листа 0,35 мм и лаковом покрытии.

Для других композиций lст.q следует выбирать по рекомендациям [5, 6].

4.3.1.3 Эквивалентные коэффициенты теплопроводности обмоток.

Обмотки электрических машин в тепловом отношении представляют из себя области со сложным распределением коэффициентов теплопроводности составных частей обмотки – обмоточный провод, изоляция, пропиточные составы, воздушные прослойки и т. д. Поэтому в практике тепловых расчетов используют понятие эквивалентной теплопроводности обмотки lэкв, который зависит от формы проводников (круглый или прямоугольный), способа укладки, коэффициента заполнения паза медью, коэффициента пропитки, коэффициентов теплопроводности изоляции провода и пропиточного состава, средней температуры обмотки. Методы определения lэкв для обмоток электрических машин достаточно полно приведены в [5, 6].

Для обмоток из прямоугольного провода (рис. 4.2) эквивалентная теплопроводность определяется соотношением:

, (4.4)

где: (4.5)

.

В этих соотношениях обозначены:

-  - двусторонняя изоляция проводника, м;

-  - толщина воздушных промежутков между двумя проводниками, м;

-  - толщина изоляционной прокладки между проводниками (при её наличии), м;

-  - коэффициент теплопроводности изоляции проводника, ;

-  - коэффициент теплопроводности прокладки, ;

-  - эквивалентный коэффициент теплопроводности воздушных прослоек с учетом пропитки обмотки, ;

-  b – размер проводника в направлении теплового потока, м;

-  a – размер проводника в направлении перпендикулярном тепловому потоку, м.

Рис. 4.2. К расчету эквивалентного коэффициент теплопроводности обмоток с прямоугольными проводниками

При выполнении обмоток электрических машин прокладки между вертикальными рядами проводников, как правило, на ставятся (за исключением обмоток с транспозицией проводников и в некоторых случаях, обмоток машин постоянного тока).Однако при больших значениях номинального напряжения на проводники накладывается дополнительная витковая изоляция, удвоенная толщина которой и принимается за толщину прокладки. Наибольшую сложность представляет собой определение воздушных промежутков между слоями обмотки, величина которых зависит от технологии изготовления и определяется «разбуханием» обмотки. Определение с достаточной степенью достоверности может быть проведено с учетом рекомендаций при выборе изоляции по [2, 10, 11].

Так как обмотки электрических машин пропитываются лаками и компаундами, то коэффициент теплопроводности воздушных прослоек должен определяться с учетом заполнения их пропиточными составами. На базе экспериментальных исследований в [6] предложено соотношение для расчета :

, (4.6)

где: - коэффициент теплопроводности пропиточного состава, ;

- коэффициент пропитки.

Коэффициент пропитки характеризует её качество и зависит от заполнения воздушных промежутков между проводниками, лаком и компаундом. По рекомендациям [5, 6] величина коэффициента пропитки может быть принята:

-  всыпная обмотка, укладываемая в полузакрытые пазы, при двух-трех кратной пропитке лаками - ;

-  всыпная обмотка, при пропитке компаундами - ;

-  обмотка из жестких секций (прямоугольные проводники, открытый паз) - ;

-  вакуум-нагнетательная пропитка с применением безусадочных компаундов - .

В таблице 4.3 приведены значения коэффициентов теплопроводности для ряда материалов наиболее часто применяемых в обмотках электрических машин, а в таблице 4.4 – параметры воздуха при различной температуре.

Таблица 4.3

Коэффициенты теплопроводности проводов

и пропиточных составов

Материал	Класс изоляции	Коэффициент теплопроводности l,
Провод ПЭЛ	А, Е	0,08¸0,09
Провод ПЭВ	А, Е	0,122
Провод ПЭТВ – 35	А, Е, В	0,265
Провод ПЭТВ – 939	А, Е, В	0,143
Провод ПЭТ – 155	В, F	0,2
Провод ПСД	B, F, H	0,23
Провод ПСДК	F, H	0,16
Лак МЛ – 92	A, E, B	0,19¸0,2
Лак ГФ – 95	A, E, B	0,12
Лак ФЛ – 98	A, E, B	0,194
Лак МГМ – 8	В, F	0,27
Лак ПЭ – 939	F, H	0,143
Лак К – 47К (КО – 916)	F, H	0,14
Лак К – 67Ф	F, H	0,19
Компаунд КП – 34	В, F	0,284
Компаунд КП – 101	В, F	0,4
Компаунд КП – 103	В, F	0,41

Таблица 4.4

Физические свойства сухого воздуха

Параметр	Температура, °С
0	10	20	30	40	50	60	70	80	90
	0,0238	0,025	0,0257	0,0264	0,0271	0,0279	0,0285	0,0292	0,0299	0,0306
	1,252	1,206	1,164	1,127	1,092	1,057	1,02	0,996	0,966	0,94
	1010	1010	1015	1015	1020	1020	1020	1020	1025	1025

Для упорядоченных обмоток из проводников круглого сечения (рис. 4.3) эквивалентный коэффициент теплопроводности также поддается аналитическому расчету [18].