 |
Опорные источники учебно-методической информации
|
|
|
|
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение …………………………..………………………………………..4
I. Вентиляционный расчет электрической машины …………………………………………………...…….…..7
1. Постановка задачи……………………...…………………...….…7
2. Опорные источники учебно-методической информации….......7
3. Задание на выполнение расчетно-графической работы……......8
II. Примеры вентиляционных расчетов электрических машин для выполнения расчетной работы …………………………....13
1. Пример 1. Вентиляционный расчет машины постоянного тока, 1-я конструкция……………………………………………...….14
2. Образец выполнения расчетного задания………………….….15
3. Приложения к примеру 1…………………..……………..….…37
4. Пример 2. Вентиляционный расчет машины постоянного тока, другая конструкция……..…………………………………...….39
5. Пример 3. Вентиляционный расчет асинхронного двигателя…………………………..……………………...….….52
III. Примеры тепловых расчетов трансформаторов и электрических машин ……...………………..………………….65
1. Пример 4. Нагрев бака трансформатора……………..…...…..65
2. Пример 5. Теплопроводность пазовой изоляции электрической машины…………………...……………..……..69
3. Пример 6. Нагрев стержня магнитопровода трансформатора……………...………………….……………...70
4. Пример 7. Теплоотдача с поверхности бака трансформатора………………………….…...…………..….…74
5. Пример 8. Влияние отдельных факторов на нагрев статора асинхронного двигателя…………………………….……........76
6. Пример 9. Эквивалентная тепловая схема замещения ДПТ и расчет температуры его элементов………………………......78
IV. Вопросы для самопроверки и тематики учебно-исследовательской работы студентов (УИРС) …………......93
V. Предметный указатель
|
|
|
Список литературы ……………………………………………………100
ВВЕДЕНИЕ
Изучение дисциплины «Тепловые и гидравлические расчеты электрических машин (ТиГР ЭМ)» является важным этапом в подготовке инженеров – электромехаников.
Цель преподавания дисциплины состоит:
- в изучение теоретических и прикладных вопросов тепло- и массопереноса в электрических машинах, связанных с функционированием их систем охлаждения и формированием их термического состояния;
- в освоении способов решения комплексной проблемы нагрева и охлаждения электрических машин при их проектировании, что является одним из условий обеспечения наилучших технико-экономических показателей машин, их долговечности и надежности в эксплуатации.
Достижение поставленной цели обеспечивается путём проведения теоретических и практических занятий, позволяющих познать и освоить:
- роль и значение тепловых, гидравлических и аэро-динамических явлений в электрических машинах, типы их систем охлаждения, области применения и возможности этих систем;
- основы гидравлики, аэродинамики и теории теплопередачи применительно к электрическим машинам;
- теплофизические свойства используемых материалов и охлаждающих сред;
- задачи тепловых и вентиляционных расчетов электрических машин и методы их решения.
В результате изучения дисциплины студент должен уметь:
- обосновывать целесообразность применения тех или иных систем охлаждения электрических машин и конструкций их элементов;
- выполнять поверочные расчеты вентиляционных трактов электрических машин;
- составлять гидравлические и тепловые схемы замещения электрических машин, определять их параметры, составлять расчетные алгоритмы и анализировать результаты компьютерных расчетов.
В настоящее время имеется лишь очень небольшое число публикаций, посвященных методике и практике преподавания дисциплины ТиГР ЭМ, что существенно затрудняет освоение студентами этого сложного учебного курса. Поэтому публикация данного учебного пособия, содержание которого апробировано в течение ряда лет на кафедре электротехники и электромеханики ПГТУ, позволит студентам лучше разобраться со сложными гидравлическим и тепловыми процессами в электрических машинах и основами методики их расчетов.
|
|
|
В рамках выполнения расчетно-практических работ по дисциплине студент должен получить устойчивые навыки пользования персональным компьютером для тепловых и гидравлических расчетов электрических машин.
Закрепление и контроль полученных знаний, умений и навыков осуществляется путем проведения практических занятий, коллоквиумов по всем основным разделам курса, защиты расчетно-графических работ и выполнения учебно-исследовательских работ студентов по индивидуальной тематике, направленной на творческое развитие учебно-научных достижений обучаемых.
Большое внимание в рамках самостоятельной деятельности студентов уделяется работе со справочной литературой, знакомству с государственными стандартами (ГОСТ) по проблематике дисциплины и оформлению отчетной документации, а также с иностранными источниками, включая оригинальные издания на английском языке.
Все это позволит настроить учебно-научный процесс на приобретение студентами более глубоких теоретических знаний, на овладение методами анализа и синтеза современных электромеханических систем, инновационного и креативного мышления. Работа с данным пособием будет способствовать формированию и совершенствованию универсальных и профессиональных компетенций выпускника, включая профильно-специализированные компетенции современного специалиста в области электромашиностроения.
Для успешного освоения дисциплиной ТиГР ЭМ студенту необходима основательная физико-математическая, компьютерная, общетехническая и специальная подготовка в соответствии с программой обучения бакалавра или специалиста с высшим профессиональным образованием.
Успех обучения по дисциплине ТиГР ЭМ обеспечивается, прежде всего, знаниями, умениями и навыками, полученными при изучении следующих дисциплин: «Математика», «Физика», «Информатика», «Теплотехника», «Теоретические основы электротехники», «Электрические машины и аппараты».
|
|
|
Автор выражает искреннюю благодарность профессору кафедры электрических машин Уральского государственного технического университета (УГТУ – УПИ), доктору технических наук Денисенко В. И. за предоставленные материалы по параметрам электрических машин и студентам -электромеханикам группы ЭМ-05 Пермского государственного технического университета Беляеву Н. А., Быкову Е. О., Васёхе В. А. и Панову М. И. за помощь в компьютерной верстке материала пособия и в проведении расчетов.
I. ВЕНТИЛЯЦИОННЫЙ РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ
Постановка задачи
Общая задача вентиляционного расчета электрических машин заключается в том, чтобы проверить, как выбранная схема вентиляции и вентилятор обеспечивают допустимую температуру нагрева активных частей машины при заданном уровне греющих потерь.
Опорные источники учебно-методической информации
2.1. Сипайлов Г. А. и др. Тепловые, гидравлические и аэродинамические расчеты в электрических машинах: Учеб. для вузов по спец. «Электротехника»/ Г. А. Сипайлов, Д. И. Санников, В. А. Жадан.-М: Высшая школа, 1989.-239 с.:ил.
2.2. Тиунов В. В. Конспект лекций по курсу тепловых, гидравлических и аэродинамических расчетов (ТиГР) в электрических машинах, Пермь, ПГТУ, кафедра электротехники и электромеханики, 2007. Рукопись, электронная форма, 601 с.
2.3. Тиунов В. В. Сборник демонстрационных, информационных и методических материалов к слайд-курсу лекций по тепловым, гидравлическим и аэродинамическим расчетам в электрических машинах. Часть 2. Пермь, ПГТУ, кафедра электротехники и электромеханики, 1997.-108 с: ил. (рукопись, электронная форма).
2.4. ГОСТ 7.32 – 2001. Отчет о научно - исследовательской работе. Структура и правила оформления. Межгосударственный совет по стандартизации, метрологии и сертификации, Минск, 2001.
|
|
|
