Розроблення спеціальних ЕМТП

Размещено на http://www.allbest.ru/

Міністерство освіти і науки України

Національний університет «Львівська політехніка»

Кафедра електромехатроніки та комп'ютеризованих електромеханічних систем

КУРСОВИЙ ПРОЕКТ

«Розроблення спеціальних ЕМТП»

Півовар Я. М.

Львiв 2018р

Т Е Х Н І Ч Н Е З А В Д А Н Н Я

ТИП ЕМТП ВЕНТИЛЬНИЙ РЕАКТИВНИЙ ДВИГУН

КОНСТРУКТИВНА СХЕМА СТАТОРА U-подібний

НОМІНАЛЬНА ПОТУЖНІСТЬ 2000 Вт

НАПРУГА 300 В

НОМІНАЛЬНА ЧАСТОТА ОБЕРТАННЯ 1200 об/хв

ВІДНОСНА АКСІАЛЬНА ДОВЖИНА 0.9

З М І С Т

Вступ

Проектування вентильних реактивних двигунів з буферами енергії

Автоматизоване комп'ютерне проектування вентильного двигуна з пасивним ротором

Розрахунок головних розмiрiв активної частини електромеханічного перетворювача

Розрахунок котушки обмотки якоря

Розрахунок магнiтного кола електромеханiчного перетворювача ВРД

Обчислення величини ємності накопичувального конденсатора, при якій забезпечується вимкнення струму в секції до моменту 1.2·PI

Розрахунок статичних характеристик

Тепловий розрахунок

Проектний синтез ЕМП ВРД

Література

Вступ

Вентильні двигуни (ВД) постійного струму - це електричні машини постійного струму, в яких щітково - колекторний вузол замінено напівпровідниковим комутатором (НК) - інвертором, який керується сигналами f(a) від давача положення ротора (ДПР).

В найпростішому випадку ВД - це електромеханічний перетворювач (ЕМП) + давач положення ротора (ДПР) + електронний перетворювач (ЕП) (рис. 1). З усієї гами ЕМП найбільший інтерес для застосування їх у ВД викликають ЕМП з пасивними роторами. Вони прості у виготовленні, не вимагають настройки або регулювання, надійні в експлуатації, а ВД на їх базі називають вентильними реактивними двигунами (ВРД).

Вентильні двигуни (ВД) постійного струму найповніше задовільняють сукупності вимог, які ставлять до керованих двигунів систем автоматики відносно електромеханічних та енергетичних характеристик, масогабаритних показників, надійності й діапазону швидкостей в межах від одиниць і до десятків тисяч оборотів за хвилину.

ВД можуть бути побудовані на базі електромеханічних перетворювачів (ЕМП) з пасивним ротором. Такі ВД за конструкцією простіші від найпростіших з електричних машин - асинхронних і тільки низькі енергетичні показники при застосуванні традиційних конструкцій реактивних двигунів та схем електронних комутаторів затримують широке їх розповсюдження. Як показують теоретичні та експериментальні дослідження за рахунок удосконалення конструкції, збільшення індукції в повітряному проміжку та лінійного навантаження, застосування спеціальних схем комутатора з ємнісними накопичувачами енергії, техніко-економічні показники вентильних реактивних двигунів (ВРД) можна впритул наблизити до показників такого високовикористаного двигуна, як асинхронний.

З усього різноманіття індукторних ЕМП з явновираженими полюсами на статорі найбільш підходять для використання у ВРД наступні конструктивні схеми активної частини: ЕМП з класичним статором (рис.2,а); ЕМП з U-подібним статором (рис.2,б).

Рис. 2. Конструктивні схеми активної частини ЕМП ВРД(а - класичний статор; б - U-подібний статор)

Наведені на рисунку конструктивні схеми в кожному конкректному випадку можуть мати свої переваги. Конструкції з U-подібним статором забезпечують повну магнітну ізоляцію фаз, але кількість зубців ротора повинна бути не меншою від 10, що може бути небажаним при використанні їх у ВРД з достатньо високими швидкостями обертання.

Застосування вiдомих схем ЕК у ВД приводить до значних втрат потужності, оскільки енергія магнітного поля, яка накопичена в індуктивностях секцій статорної обмотки, перетворюється в тепло в елементах захисту силових ключів ЕК від перенапруг .

Значно покращити використання ВРД можна, якщо енергію магнітного поля при вимиканні секції накопичувати в реактивному елементі, наприклад, в конденсаторі, а потім використати її для форсованного вмикання наступної секції. Це забезпечує економічні показники ВРД на рівні показників ВД зі збудженням від ПМ. вентильний реактивний двигун ротор

На рис.3 зображена принципова електрична схема ЕК з послідовними ємнісними накопичувачами енергії (ЄНЕ). Як показують теоретичні дослідження та експериментальні дані застосування такої схеми у ВРД підвищує коефіцієнт використання машини в 1,5 - 1,7 рази.

Проектування вентильних реактивних двигунів з буферами енергії

Як правило, методики проектування відомих типів електричних машин базуються на виборі величин електромагнітних навантажень (індукції в повітряному проміжку і окремих частинах магнітопровода, лінійного навантаження, густини струму тощо), виходячи з практики проектування машин загальнопромислового призначення. Для ВРД через відсутність такої практики вказані величини вимагають відповідного уточнення. Використовуючи порівняльний аналіз електромагнітного моменту і електромагнітних навантажень таких добре вивчених, з достатнім досвідом проектування, як колекторні двигуни постійного струму, в [3] обгрунтовано деякі рекомендації, які лягли в основу проектування ВРД.

Згідно з лінійною теорією електромеханічного перетворення енергії в ВРД з ємнісним накопичувачем енергії (ЄНЕ) [2], яка, враховуючи особливості електромагнітних процесів в ньому, побудована з наступними допущеннями:

- нелінійне магнітне коло ЕМП ВРД замінено еквівалентним лінійним, у якому насичення сталі враховується коефіцієнтом насичення , який визначається, відповідно до рис.5, як : ;

- взаємоіндуктивність між секціями відсутня;

- індуктивність секції при взаємному переміщенні ротора і статора змінюється за законом: (q - електричний кут між осями паза ротора і зубця статора);

- кут вмикання секції дорівнює нулю;

- електромагнітним моментом від струму секції на інтервалі (див. рис.6) нехтуємо внаслідок незначної зміни індуктивності секції на вказаному інтервалі;

- на куті комутації секції реальне значення струму секції замінюємо середнім значенням , а на інтервалі спадання струму - прямою, як це показано на рис.6;

- механічними втратами нехтуємо;

- частоту обертання ротора на куті комутації вважаємо сталою,

- середнє на куті перемикання секцій значення електромагнітного моменту може бути записано як:

, (1)

де - кількість зубців ротора; , - діаметр розточки та аксіальна довжина статора; - довжина повітряного проміжку між зубцями статора і ротора; - кількість витків обмотки статора на одному зубці; - коефіцієнт полюсного перекриття статора; .

Рис. 5. До визначення коефіцієнта Рис. 6. Струм секції ВРД з ЄНЕ. насичення .

Відмінність конструктивної побудови та організації шляхів замикання робочих магнітних потоків зумовила необхідність створення методик проектування ВРД, які мають незначні відмінності між собою. Так співвідношення між кількістю зубців статора і ротора для класичної конструкції:

Записавши вирази для магнітної індукції в повітряному проміжку для положення, коли зубці ротора і статора співпадають

і підставивши їх в (1) з врахуванням (2) і (3) отримаємо вирази для обчислення діаметра розточки класичного статора

На проектування ВРД можуть бути видані різні варіанти технічного завдання (ТЗ). При цьому в усіх ТЗ вказуються: номінальна потужність на валі , номінальна швидкість обертання n, напруга живлення U та умови експлуатації.

Задавшись величиною , визначають струм від джерела живлення

для ВРД з послідовним, паралельним ємнісним накопичувачем і паралельним накопичувачем зі спільним колом підживлення [3] відповідно.

Лінійне навантаження A і відносна довжина статора можуть бути прийняті як для синхронних або асинхронних машин.

Індукцію в повітряному проміжку залежно від марки електротехнічної сталі можна вибирати в межах 1.45 1.8 Т, при цьому коефіцієнт насичення буде лежати в межах 1.4 1.8.

Слід зазначити, що ВРД можна реалізувати лише з кількістю секцій , причому збільшення m зменшує пульсації електромагнітного моменту, але збільшує кількість силових елементів комутатора, чутливих елементів давача положення ротора і підвідних проводів між ЕМП і комутатором.

Проведені дослідження показують, що максимальне середнє значення електромагнітного моменту буде при мінімально можливому, з врахуванням існуючої технології виготовлення, повітряному проміжку і оптимальному відношенні ширини зубця ротора до його крокового ділення , яке теоретично дорівнює 0.42 і не залежить від розмірів. При цьому коефіцієнт полюсного перекриття статора для класичного і U - подібного типу статора відповідно.

Коефіцієнт амплітуди першої гармоніки індуктивності секції в першому наближенні можна прийняти в межах 0.4 0.45. Інтервал комутації струму секції доцільно вибрати в межах 130 160 електричних градусів.

Величину приймаємо рівною , виходячи з умови, що струм секції досягне значення нуля при .

За заданих значень струму секції і повітряного проміжку кількість витків на зубці статора визначаємо за формулою:

Кількість зубців статора обчислюємо за формулою

яку необхідно відкоректувати відповідно до умови виконання m - фазної машини, тобто .

Ширину зубців ротора доцільно вибирати рівною ширині зубців статора. Однак, у випадку U - подібного статора співвідношення геометричних розмірів зубцевого шару статора розраховують згідно [6].

Поперечний перетин провідника обмотки статора визначають, виходячи з величини струму секції і допустимої густини струму в обмотці, яку вибирають з врахуванням лінійного навантаження: .

Глибина пазів статора визначається необхідним обсягом міді обмотки статора.

Глибина пазів ротора повинна бути в 16 разів більшою від довжини повітряного проміжку і її збільшення за межі 16.5 недоцільне, тому що не приводить до суттєвого збільшення першої гармоніки магнітної провідності.

Зубці статора з міркувань здешевлення технології виготовлення пропонуємо виконувати, як правило, з паралельними стінками (для укладання каркасних чи безкаркасних котушок обмотки статора). Форма зубців ротора може бути довільною.

Автоматизоване комп'ютерне проектування вентильного двигуна з пасивним ротором

Код проектованого двигуна: Pivovar

Для проектування нового двигуна введiть - 1

Для проведення перевiркового розрахунку введiть - 2

Ваш вибiр: 1

В технiчному завданнi на проектування можна вказати:

1 - номiнальну корисну потужнiсть;

2 - номiнальний момент на валу.

Ваш вибiр: 1

* Варiант Технiчного Завдання *

Задайте номінальну напругу живлення Uн,(В): 300.

Задайте номінальну частоту обертання n,(об/хв): 1200.

Задайте корисну потужність P2,(Вт): 2000.

Рекомендованi попереднi значення коефiцiєнта вiддачi

P, Вт	10	20	40	80	160	320	650	1500	3000
n,об/хв	-	-	-	-	-	-	-	-	-
300	50	53	55	57	60	61	62	65	67
600	53	55	60	62	65	67	68	69	70
1200	55	57	61	63	66	68	71	72	73
3000	62	63	65	66	67	69	71	73	75

(при P = 2000. Вт , n = 1200. об/хв.) введiть величину коефіцієнта вiддачi (%): 72.0

* Вибiр незалежних параметрiв проектування *

Задайте кiлькiсть секцiй m: 3

Задайте iнтервал комутації секцiй (град.):145.

Задайте величину повiтряного промiжку б, ( 0.1 мм < б < 0.6 мм) б,(мм): 0.20

Якщо проектується псевдо-U-подiбний статор, то величину Ar виберiть з наступної таблицi:

m	3	4	5	6
Ar	0.38	0.40	0.41	0.42

Задайте значення вiдносноi ширини зубцiв ротора Ar,

( 0.38 < Ar < 0.48, оптимальне Ar = 0.42). Ar: .0.4

Розрахунок головних розмiрiв активної частини електромеханiчного перетворювача вентильного двигуна з пасивним ротором

Який варiант проектуємо: ?

- "класичний" - 1

- "U-подiбний"- 2

Ваш вибiр: 2

U-подiбний статор, вiдносна ширина зубцiв статора As = 0.480

Введiть кiлькiсть зубцiв статора на одну секцiю (парне число) q: 4

Магнітопровід електромеханічного перетворювача вентильного

реактивного двигуна може бути виготовлений з наступних

марок електротехнічних сталей :

1211, 1311, 1411, 1511, 2013, 2211, 2311, 2411, 3411.

Для виготовлення U-подiбного витого магнітопроводу

рекомендується анiзотропна сталь 3411.

Ваш вибiр: 3411

Заведена магнітна характеристика:

СТАЛЬ ХОЛОДНОКАТАНА 3411

Індукція насичення Bнас = 1.75 Tл.

Питомі втрати в сталі dP(1.0/50) = 1.10 Вт/кг

Якщо комутатор з послiдовним ємнiсним накопичувачем,

то споживаний струм вiд мережi Iсп = 9.259A;

струм фази Iф = 7.663 A.

Задайте значення вiдносної аксiальної довжини

( 0.3< Ld < 0.9) Ld: 0.9

Дiаметр розточки статора D = 160.0 мм.

Кiлькiсть виткiв на один зубець статора Wz = 60

Аксiальна довжина статора L = 144.0 мм.

* Розрахунок геометричних розмiрiв активної частини *

* електромеханiчного перетворювача *

* вентильного реактивного двигуна з класичним статором *

Розрахункова ширина зубця ротора по дузі bzr = 20.1062 мм.

Розрахунок котушки обмотки якоря

Введiть значення добутку A·J (при D =160.0 мм)

D	мм	30	40	50	60	80	100	120	140	160
A·J	A/ м·мм	100	110	123	130	140	155	164	172	178

A·J,(A²/м·мм²): 178.0

Лiнiйне навантаження A = 10.24 A/мм.

Розрахунковий перетин провiдника Q = If/J = 0.441 мм²,

де густина струму в секцiї J = A·J/A =17.38 A/мм².

При необхiдностi вiдкоректуйте густину струму J,( A/мм²): 17.38

Поперечний перерiз провiдника Q = 0.441 мм².

Поперечний перетин	Дiаметр гол.пров	Дiаметр iз.пров	Поперечний перетин	Дiаметр гол.пров	Дiаметр iз.пров.
мм	мм	мм	мм	мм	мм
0.01539	0.14	0.162	0.283	0.60	0.655
0.01767	0.15	0.18	0.312	0.63	0.69
0.0201	0.16	0.19	0.396	0.71	0.77
0.0227	0.17	0.20	0.442	0.75	0.815
0.0255	0.18	0.21	0.503	0.80	0.865
0.0314	0.20	0.23	0.567	0.85	0.915
0.0491	0.25	0.285	0.636	0.90	0.965
0.0616	0.28	0.315	0.709	0.95	1.015
0.0779	0.315	0.350	0.785	1.00	1.08
0.099	0.355	0.395	0.883	1.06	1.14
0.1257	0.40	0.44	0.985	1.12	1.20
0.1590	0.45	0.49	1.094	1.18	1.26
0.1963	0.50	0.545	1.227	1.25	1.33
0.246	0.56	0.615	1.539	1.40	1.485

Задайте кiлькiсть паралельних провiдникiв (при Q = 0.9647) n: 1.

Поперeднiй перетин елементарного провiдника: Qeл = Q/n = 0.441 мм².

Введiть стандартний перетин провiдника Q,(мм²): 0.442

Дiаметр неiзольованого провiдника d,(мм): 0.75

Дiаметр iзольованого провiдника di,(мм): 0.815

Задайте товщину каркаса катушки ( 0.1 < Dk < 0.4) Dk,(мм): 0.1

Кiлькiсть шарiв катушки nш = 16.

Дiйсна висота котушки hk = 13.14 мм.

Допустима висота котушки hkдоп = 13.74 мм.

Кiлькiсть провiдникiв в одному шарi Np =4.

Розрахункова кiлькiсть виткiв у котушцi Wz = 60.

Довжина провiдника катушки Lпр = 22740.00 мм.

Опiр фази при 20 град. R20 = 3.61 Ом;

Опiр фази при 75 град. R75 = 4.38 Ом.

Висота зубця статора hzs = 5.79 мм.

Введiть заокруглене в бiльшу сторону значення (до 0.1 мм)

hzs,(мм): 5.3

Зовнiшнiй дiаметр статора Dз =209.97 мм.

Введiть заокруглене в бiльшу сторону значення (до мм) Dз,(мм): 210.

Висота зубцiв ротора hzr = 9.83 мм.

Введiть заокруглене значення (до мм) hzr,(мм): 10.

* Уточнення значень Bd, Kmju, Kl *

Проектнi значення

Ifa = 7.663 A

Wz = 60

б =.00020 м

Lma = 0.06765 м

Lmr = 0.02833 м

Лmin = 4.216

Лmax = 104.45

Коефiцiєнт амплiтуди iндуктивностi Kl = 0.4649

Магнiтна iндукцiя в повiтряному зазорi Bб =1.6635

Коефiцiєнт насичення магнiтопроводу Kм =1.7366

Розрахунок магнiтного кола електромеханiчного перетворювача ВРД

Кривi намагнічення будуть наведенi нижче

* Розрахунок коефiцiєнтiв апроксимацiї кривих *

* намагнiчування магнiтопроводу *

Задайте значення коефiцiєнта апроксимацiї Ak ( 3 < Ak < 6.5) Ak: 4

Значення коефiцiєнтiв апроксимацiї:

psi10= .6765E-01

psi1t= .5983E-02

I_n = .65267E+02

psi_n= .2409E+01

psiu = .2383E+01

a = .76608E+00

* Порiвняння розрахункових та *

* апроксимованих магнiтних *

* характеристик *



Обчислення величини ємності накопичувального конденсатора, при якій забезпечується вимкнення струму в секції до моменту 1.2·PI

За даною таблично-заданою функцiєю визначiть межi [A,B]

вiддiлення кореня рiвняння та введiть їх.

A: 1516 B: 1642

Ємнiсть накопичувального конденсатора, при якiй в номiнальному режимi роботи струм секцiї досягає значення нуля в момент 1.2·PI C = 2.54 MkФ.



Результат задовiльняє ? (1-так,2-нi)

Розрахунок статичних характеристик

зi створенням файлiв mexxap.dat, in.dat, dpm.dat, dpk.dat, dps.dat, dp.dat, p1.dat, p2.dat, eta.dat i побудовою механiчної, моментної та iнших характеристик

Геометричний образ машини

D = 0.160 м.

l = 0.144 м.

As = 0.480E+00

б = 0.00020 м.

Zr = 10

Gстр = 5.45 кг.

Poc = 1.10 Вт/кг.

Обмотка

m = 3

Wz = 60

Rc= 4.38 Ом.

Введiть величину спаду напруги на ключi

(1.5 < dU,В < 2.0) dU,(В): 1.8

Комутатор

to = 0.00049 c.

dU =1.80 B.

gama =145. ел.град.

Введiть величину коефiцiєнта додаткових втрат в сталi (1,05 < kn < 1,15) kд: 1.12

Введiть величину коефiцiєнта додаткових втрат в мiдi (1,0 < km < 1,05) kм: 1.02

Коефiцiєнти

kм =1.02

kl = 0.46

kn =1.12

km =1.74

Номiнальний режим роботи:

момент - 15.92 Н·м

швидкiсть обертання - 1256.2 об/хв

втрати в мiдi - 306.06 Вт

втрати в комутаторi - 35.42 Вт

втрати в сталi - 18.52Вт

сумарнi втрати - 359.99 Вт

струм секцiї - 7.23 A

струм вiд мережi - 8.73 A

споживана потужнiсть - 2620.3 Вт

корисна потужнiсть - 2093.7 Вт

коефiцiєнт вiддачi - 0.799

Побудувати механiчну характеристику? (1-так)

Температура зовнiшнього середовища,

для якої проводиться розрахунок tзовн,(град.): 40.

Величина повiтряного промiжку мiж котушкою i осердям бк,(мм): 0.1

Тепловий розрахунок

Значення коефiцiєнтiв теплопровiдностi матерiалiв
Назва матерiалу	Вт/(C·м)	Назва матерiалу	Вт/(C·м)
Мiдь	380	Алюмiнiй	220
Чавун	50	Алюмiнiєвi сплави	120
Cталь листова електротехнiчна	Iзоляцiйнi матерiали:
поздовж шару:	поперек шару:	Лакотканина	0,15
слаболегована 48-35	слаболегована 1,2-0,9	Електрокартон	0,18-0,3
середньолегована 30-26	з паперовою iзол. 4,4-3,1	Гетинакс	0,23-0,3
сильнолегована 20-19		Ізоляцiя пазова	0,16

Введiть величину коефiцiєнта теплопровiдностi

для сталi вздовж шару Лст.в,(Вт/(C·м)): 42.00

Введiть величину коефiцiєнта теплопровiдностi

для сталi поперек шару Лст.п,(Вт/(C·м)): 1.1

Введiть величину коефiцiєнта теплопровiдностi

для каркаса котушки Лкот,(Вт/(C·м)): 0.25

Введiть величину коефiцiєнта теплопровiдностi

для матерiала корпуса Лк,(Вт/(C·м)): 120.00

Теплопровiднiсть виткової iзоляцiї, лака i повiтряного промiжку Л1=0.266E+02 1/(C·м)

Теплопровiднiсть пазової iзоляцiї на шляху вiд мiдi до зубця Л2 = 0.417E+02 1/(C·м)

Tеплопровiднiсть повiтряного промiжку мiж каркасом i зубцем Л3 = 0.931E+01 1/(C·м)

Tеплопровiднiсть зубця статора Л4 = 0.557E+02 1/(C·м)

Tеплопровiднiсть вiд мiдi до зубцiв Л5 = 0.535E+01 1/(C·м)

Рекомендованi розмiри ребер зовнiшньої поверхнi корпуса
Параметр, м	Зовнiшнiй дiаметр сердечника статора, м
	Dз < 0.149	0.149 < Dз < 0.313	Dз > 0.313
Товщина корпуса Крок ребер Товщина ребер Висота ребер	0.005 0.010 0.003 0.015	0.007 0.015 0.004 0.025	0.008 0.020 0.006 0.035

(при Dз = .190 м). Введiть товщину корпуса (м): 0.007

Теплопровiднiсть сталi ярма статора Л1 = 0.162E+03 1/(C·м)

Теплопровiднiсть повiтряного промiжку мiж статором і корпусом

Л2 = 0.540E+02 1/(C·м)

Теплопровiднiсть корпуса Л3 = 0.859E+03 1/(C·м)

Tеплопровiднiсть вiд ярма статора до зовнiшньої поверхнi

Л4 = 0.387E+02 1/(C·м)

Теплопровiднiсть зубцiв статора Л1 = 0.116E+03 1/(C·м)

Теплопровiднiсть повiтряного промiжку Л2 = 0.187E+01 1/(C·м)

Теплопровiднiсть вiд ротора до статора Л3 = 0.184E+01 1/(C·м)

Теплопровiднiсть торцевої поверхнi ротора Л1 = 0.101E+00 1/(C·м)

Теплопровiднiсть вiд внутрiшнього повiтря до щитiв

Л1 = 0.859E+00 1/(C·м)

Теплопровiднiсть повiтря до корпуса Л1 = 0.199E+00 1/(C·м)

Введiть величину кроку ребер (м): 0.015

Введiть величину товщини ребер (м): 0.004

Введiть величину висоти ребер (м): 0.025

Введiть величину швидкостi повiтря Vпов,(м/c): 0.1

Теплопровiднiсть зовнiшньої поверхнi корпуса - 0.171E+02

Теплопровiднiсть зовнiшньої поверхнi пiдш. щита - 0.266E+01

Температура мiдi 122.1 Град

Температура статора 93.2 Град

Температура ротора 94.4 Град

Температура внутрiшнього повiтря 101.1 Град

Температура корпуса 82.1 Град

ПРОЕКТНИЙ СИНТЕЗ ЕМП ВРД

ТЕХНIЧНЕ ЗАВДАННЯ

1.Напруга живлення, В --------------------- .30000E+03

2.Корисна потужнiсть, Вт ------------------ .20937E+04

3.Частота обертання, об/хв----------------- .12000E+04

4.Коефiцiєнт вiддачi, %-------------------- .79902E+00

5.Момент навантаження, Нм ----------------- .15915E+02

ГОЛОВНI РОЗМIРИ АКТИВНОЇ ЧАСТИНИ

1.Конструктивне виконання статора ---------U-подiбний

2.Марка сталi -----------------------------3411

3.Дiаметp статоpа, мм --------------------- .16000E+03

4.Зовнiшнiй дiаметp статоpа, мм ----------- .21000E+03

5.Aксiальна довжина статоpа, мм ----------- .14400E+03

6.Ширина зубцiв статора, мм --------------- .19200E+02

7.Висота зубцiв статора, мм --------------- .67860E+01

8.Ширина паза "U"-подiбного статора, мм---- .27480E+02

9.Висота паза "U"-подiбного статора, мм --- .57860E+01

10.Вiдносна ширина зубця статора ---------- .48000E+00

11.Кiлькiсть зубцiв статора --------------- 12

12.Довжина магнiтної лiнiї статора, мм ---- .21866E+02

13.Маса сталi статора, кг ----------------- .10905E+02

14.Довжина повiтpяного пpомiжку, мм ------- .20000E+00

15.Дiаметр ротора, мм --------------------- .15960E+03

16.Кiлькiсть зубцiв ротора ---------------- 10

17.Ширина зубцiв ротора, мм --------------- .20106E+02

18.Вiдносна ширина зубця ротора ----------- .40000E+00

19.Висота зубцiв ротора, мм --------------- .10000E+02

20.Довжини магнiтної лiнiї ротора, мм ----- .47374E+02

21.Маса сталi ротора, кг ------------------ .36349E+01

22.Момент iнерцiї ротора, кг·м¤ ----------- .75497E-01

ПАРАМЕТРИ ОБМОТКИ СТАТОРА

1.Кiлькiсть виткiв на одному зубцi -------- 60

2.Кiлькiсть секцiй обмотки статора -------- 3

3.Кiлькiсть котушок в секцiї -------------- 4

4.Висота котушки статора, мм -------------- .37860E+01

5.Одностороння ширина котушки, мм --------- .13140E+02

6.Товщина каркаса котушки, мм ------------- .10000E+00

7.Марка проводу --------------------------- ПЕТВ

8.Дiаметр провiдника, мм ------------------ .75000E+00

9.Дiаметр провiдника з iзоляцiєю, мм ------ .81500E+00

10.Площа поперечного перетину, мм¤ -------- .44200E+00

11.Кiлькiсть паралельних провiдникiв ------ 1.

12.Кiлькiсть шарiв в котушцi -------------- 16

13.Кiлькiсть виткiв в одному шарi --------- 4

14.Опiр фази при t=20 --------------------- .36116E+01

15.Опiр фази при t=75 --------------------- .43834E+01

ЕЛЕКТРОМАГНIТНI НАВАНТАЖЕННЯ

1.Попередні значення струму секцiї, A ----- .76628E+01

2.Попередні значення струму мережi, A ----- .72284E+01

3.Iндукцiя в повiтряному промiжку, T ------ .16635E+01

4.Лiнiйне навантаження, A/м --------------- .99091E+04

5.Коефiцiєнт амплiтуди iндуктивностi секцiї .46495E+00

6.Коефiцiєнт насичення сталi -------------- .17366E+01

АПРОКСИМАЦIЯ ХАРАКТЕРИСТИК НАМАГНIЧЕННЯ

1.Коефiцiєнт PSI1t ------------------------ .96901E-02

2.Коефiцiєнт PSIU ------------------------- .11921E+01

3.Коефiцiєнт PSI10 ------------------------ .10987E-01

4.Коефiцiєнт a ---------------------------- .19310E+00

5.Значення PSIn --------------------------- .12065E+01

6.Значення In ----------------------------- .20715E+02

7.Активний опiр контура вихрових струмiв -- .32829E+04

8.Мiнiмальне значення iндуктивностi секцiї .10987E-01

9.Максимальне значення iндуктивностi секцiї .15673E+00

ПРОЕКТНI ЗНАЧЕННЯ

1.Напруга живлення, В --------------------- .30000E+03

2.Момент навантаження, Нм ----------------- .15915E+02

3.Струм мережi, А ------------------------- .72284E+01

4.Струм секцiї, А ------------------------- .76628E+01

5.Частота обертання, об/хв ---------------- .12562E+04

6.Споживана потужнiсть, Вт ---------------- .26203E+04

7.Корисна потужнiсть, Вт ------------------ .20937E+04

8.Втрати в мiдi, Вт ----------------------- .30606E+03

9.Втрати в сталi, Вт ---------------------- .18517E+02

10.Втрати в комутаторi, Вт ---------------- .35416E+02

11.Коефiцiєнт вiддачi --------------------- .79902E+00

12.Ємнiсть нагромаджувального конденсатора 2.5 мкФ

13.Iнтервал комутацiї секцiї, ел.град ----- 145.

РЕЗУЛЬТАТ ТЕПЛОВОГО РОЗРАХУНКУ

1.Температура обмотки статора, град. ------ .12209E+03

2.Температура осердя статора, град. ------- .93165E+02

3.Температура осердя ротора, град. -------- .94352E+02

4.Температура повiтря всерединi машини --- .10111E+03

5.Температура корпуса, град. -------------- .82105E+02

6.Температура зовнiшнього повiтря, град --- .40000E+02

Література

1. Ткачук В.І. Теорія та синтез вентильних двигунів постійного струму: монографія / В.І.Ткачук, І.Є.Біляковський, О.В.Макарчук, Л.В.Каша, О.В.Грещук. - Львів: Видавництво Львівської політехніки, 2011. - 288 с.

2. В.Ткачук. Електромеханотроніка // Підручник. - Львів: Видавництво Національного університету «Львівська політехніка», 2006. - 440 с.

3. Ткачук В.І., Грещук О.В., Малиш О.В. Комп'ютерна система проектування вентильних реактивних двигунів з псевдо-U-подібною конструкцією статора і буфером енергії // Вісник Кременчуцького державного політехнічного університету, № 3, 2006. - С. 120 - 125.

4. Ткачук В.І., Гайдук В.Г., Каша Л.В. Автоматизована система проектування вентильних реактивних двигунів // Вісник НУ „Львівська політехніка” „Комп'ютерні системи проектування. Теорія і практика”, № 471, 2003. - С. 50-64.

5. Ткачук В.І., Грещук О.В. Система проектування ВРД з псевдо-U- подібною конструкцією статора // Респ. міжв. наук.-техн. збірник „Електромашинобудування та електрообладнання”, вип. 62, 2004. - С. 105-108.

Размещено на Allbest.ru