Математическая модель расчета температуры обмоток асинхронного двигателя по температуре его корпуса

Abstract

Одним из главных параметров, обеспечивающих нормативный срок службы электродвигателя, является соответствие класса изоляции электродвигателя его текущей температуре. Превышение температуры выше нормативного значения приводит к увеличенному расходу ресурса и преждевременному выходу из строя электродвигателя. Поэтому для уменьшения затрат на обслуживание, ремонт и замену оборудования необходимо контролировать тепловые параметры обмоток статора для предотвращения аварийных или пред-аварийных ситуаций. При этом непосредственное измерение температуры обмоток статора не всегда возможно. Целью данной работы является разработка математической модели для контроля температуры обмоток статора асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором при известной температуре корпуса двигателя. В основе работы лежит метод определения количества перенесенной теплоты через статор электродвигателя, который представлен в виде плоской стенки. Приведена математическая модель, позволяющая по известным геометрическим параметрам статора двигателя и температуре его корпуса с достаточной степенью точности определять температуру его нагрева. Теоретические расчеты подтверждены экспериментальными данными, полученными при работе двигателя в различных режимах. В ходе проведенного исследования получены результаты, подтверждающие работоспособность предложенного метода определения температуры обмоток асинхронного двигателя (в том числе бесконтактным путем). Дальнейшая работа может быть направлена в сторону улучшения математической модели и возможности контроля других точек обмотки электродвигателя. Также следует учитывать распределение тепловых потоков не только радиально, но и по оси электрической машины.