Model matematyczny do badań cieplnych dwubiegowych silników górniczych

• Autorzy: Krok Roman , Wróblewski Janusz

Warianty tytułu

EN

Mathematical Model for Thermal Investigations of Two -Speed Mine Motors

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W silnikach indukcyjnych dwubiegowych przeznaczonych do pracy w podziemiach kopalń stosowane jest wodne chłodzenie kadłubów oraz tarcz łożyskowych. Z pomiarów cieplnych tego typu silników wynika, że w poszczególnych elementach konstrukcyjnych występują znaczne nierównomierności rozkładu temperatury. Najbardziej narażonymi na uszkodzenia termiczne elementami silnika dwubiegowego są uzwojenia stojana, w których przy znamionowym obciążeniu silnika różnica pomiędzy maksymalną a minimalną temperaturą (w zależności od mocy i typu silnika) osiąga wartość nawet kilkunastu °C. Stosowanie w obliczeniach projektowych [1, 5] tych silników uproszczonych modeli cieplnych, umożliwiających jedynie obliczenie średnich temperatur elementów, nie pozwala w pełni określić stopnia wykorzystania cieplnego poszczególnych jego elementów. Przeprowadzenie takiej oceny wymaga znajomości maksymalnych temperatur podstawowych elementów konstrukcyjnych silnika dwubiegowego w znamionowych warunkach zasilania i obciążenia.

EN

The paper presents a thermal model of two‑speed induction motors with water‑cooled frames. This model is made basing on the method of finite differences with the use of interpretation of the heat conduction equations in the form of thermal-electrical networks. It enables calculating temperature distributions in all constructional elements of induction motor and in the stream of water flowing in the frame as well as in the streams of air flowing in ventilation ducts of the rotor core and the frame. Basing on the model, a computer program that can be used for computer aided design is developed. Exemplary thermal calculations are carried out for the two-speed induction motor of 85/250 kW. The results obtained from simulations are compared with those from thermal measurements.

Słowa kluczowe

PL

silniki indukcyjne; silniki górnicze; silniki dwubiegowe; badania cieplne; chłodzenie; model matematyczny

EN

induction motors; mining engines; two-speed motor; thermal research; cooling; mathematical model

• Wydawca: Wydawnictwo "Druk-Art" SC
• Czasopismo: Napędy i Sterowanie
• Rocznik: 2020
• Tom: R. 22, nr 7/8
• Strony: 48--52
• Opis fizyczny: Bibliogr. 5 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Krok Roman

• Politechnika Śląska, Katedra Elektrotechniki i Informatyki

autor

Wróblewski Janusz

• Dąbrowska Fabryka Maszyn Elekrycznych DAMEL S.A.

Bibliografia

• [1] Dąbrowski M.: Projektowanie maszyn elektrycznych prądu przemiennego. WNT, Warszawa 1994.
• [2] Krok R., Wróblewski J.: Badania wpływu zmian warunków chłodzenia na stan cieplny silników indukcyjnych pracujących w podziemiach kopalń. XIII Seminarium techniczne „Problemy Eksploatacji Maszyn Elektrycznych i Napędów Elektrycznych – Eksploatacja, diagnostyka i modernizacja silników elektrycznych”, 19–21.05.2004, Ustroń Jaszowiec, „Zeszyty Problemowe – Maszyny Elektryczne” BOBRME Nr 68, Katowice 2004.
• [3] Krok R.: Model do obliczeń pól temperatury w silnikach indukcyjnych z kadłubami chłodzonymi wodą. 39th International Symposium on Electrical Machines, SME’2003, 9–11 June 2003, Gdańsk – Jurata.
• [4] Latek W.: Badania maszyn elektrycznych w przemyśle. WNT, Warszawa 1987.
• [5] Mukosiej J.: Zmodyfikowana zastępcza sieć cieplna do obliczeń silników indukcyjnych w stanie cieplnie ustalonym. Prace Instytutu Elektrotechniki, Zeszyt 195, Warszawa 1997.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2020)