Для установившегося режима работы

Для оценки теплового состояния обмотки статора можно воспользоваться методикой упрощения расчета, применяемого в заводской практике для нормальных синхронных машин защищенного исполнения. Эта методика базируется на следующих допущениях. Принимается, что все потери, выделяемые в пределах активной длины статора, отводятся с его цилиндрической охлаждаемой поверхности, а потери в лобовых частях обмотки — с охлаждаемой поверхности этих частей.

При этих допущениях определяется отдельно превышение температуры части обмотки, находящейся в пределах активной длины стали, и превышение температуры лобовых частей по длине этой части.

Среднее превышение температуры всей обмотки находят как среднеарифметическое значение превышений, отнесенное к 1 м длины полувитка обмотки. Ниже приводятся расчетные формулы.

1. Перепад температуры в изоляции обмотки статора определяют по (10.33).

2. Удельный тепловой поток на единицу цилиндрической внутренней поверхности статора, Вт/м²,

, (10.169)

где и — потери в стали спинки и зубцов статора при холостом ходе, Вт; и — внутренний диаметр и длина статора, м; — средняя длина полувитка обмотки статора, м.

Искомое превышение температуры охлаждаемой поверхности статора относительно температуры окружающего воздуха находят так:

, (10.170)

где значения коэффициента теплоотдачи а в зависимости от отношения длины статора к полюсному делению могут быть приняты равными:

а = 80 Вт/(⁰ C·м²) при ;

а = 66 Вт/(⁰ C·м²) при ;

а = 80 Вт/(⁰ C·м²) при ;

— окружная скорость ротора, м/с.

3. Превышение температуры внешней поверхности лобовых частей обмотки статора над температурой охлаждающего воздуха. Так как лобовые части обмотки обычно образуют своеобразную решетку, продуваемую воздухом, то они охлаждаются почти по всему периметру поперечного сечения каждой якорной секции. Соответственно этому плотность теплового потока на единицу охлаждаемой поверхности лобовых частей, Вт/м², равна:

, (10.171)

где — зубцовое деление статора, м; — периметр поперечного сечения паза статора, м; А — линейная нагрузка, А/м; — плотность тока в статоре, А/м²; — удельное сопротивление при температуре .

Превышение температуры внешней поверхности лобовых частей статора, ⁰C,

, (10.172)

где — окружная скорость ротора при радиальной вентиляции или вентилятора при аксиальной вентиляции, м/с.

4. Превышение температуры обмотки статора. Среднее значение превышения температуры обмотки статора, ⁰C,

, (10.173)

где — полная длина статора, м; — длина лобовой части обмотки статора, м.