4. Решение частного случая

4. Решение частного случая

Завод, на котором я работаю главным конструктором, уже находясь на пенсии, изготавливал электродвигатели в сварном корпусе из листовой стали.

Корпуса завод получал со стороны.

То ли были трудности с листовым прокатом, то ли по другой причине поставка корпусов срывалась, и я решил сделать электродвигатели в бескорпусном исполнении.

Партия таких двигателей была изготовлена. Завод выполнил обязательства по поставке двигателей и при этом получил существенный экономический эффект, так как не платил за корпуса, и отпала большая трудоемкость по их обработке на заводе.

Однако у двигателя в корпусном исполнении охлаждающий воздух обдувает спинку пакета статора, а при бескорпусном исполнении охлаждение пакета статора происходит за счет теплоизлучения и конвенции.

Поверхность охлаждения пакета статора была увеличена при штамповке жестей статора за счет ребер, образованных из углов электротехнической стали, которые ранее шли в отходы, так как жесть статора — диск, а заготовка — квадрат, но перегрев двигателя увеличился, хотя и уложился в норму, установленную стандартом.

Зависимость скорости химических реакций от температуры описывается уравнением Вант-Гоффа-Аррениуса, а скорость химических реакций для изоляционных материалов адекватна скорости процесса их старения или, что то же самое, сроку службы.

После преобразования уравнения Вант-Гоффа-Аррениуса получаем линейную зависимость логарифма срока службы, то есть термического старения изоляции от абсолютной температуры.

lg L = A + B /T,

где L — срок службы, Т — абсолютная температура, A и B — постоянные.

Для большинства изоляционных материалов при повышении температуры на 10 °C срок службы уменьшается вдвое, что так и называют «законом десяти градусов».

А в нашем случае перегрев увеличился даже больше, чем на 10 °C и, хотя не вышел за норму, установленную стандартом, но срок службы изоляции двигателей бескорпусного исполнения был существенно ниже, чем у двигателей в корпусе, и поэтому их в серийное производство не пустили, несмотря на экономию металла.