Расчет двигателя постоянного тока
Выбор размеров машины постоянного тока. Расчет обмотки и пазов якоря. Зависимость значения магнитной индукции в зависимости от частоты перемагничивания. Расчет магнитной цепи, сечение сердечника главного полюса. Магнитное напряжение воздушного зазора.
Рубрика | Физика и энергетика |
Вид | курсовая работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 18.02.2019 |
Размер файла | 1,6 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru//
Размещено на http://www.allbest.ru//
Министерство транспорта Российской Федерации
Федеральное агентство железнодорожного транспорта
Государственное бюджетное образовательное
учреждение высшего образования
Омский государственный университет путей сообщения
(ОмГУПС (ОмИИТ))
Кафедра «Электрические машины и общая электротехника»
Расчет двигателя постоянного тока
Пояснительная записка к курсовой работе
по дисциплине «Электрические машины»
Выполнила:
Студент гр. 13Б
Радченко Ю.Ю.
Омск 2016
Реферат
Курсовой проект содержит 37 страниц, 5 источников , 1 лист графического материала.
Двигатель постоянного тока, номинальная мощность, частота вращения, магнитопровод, якорь, нагрузка, обмотка.
Объектом проектирования является двигатель постоянного тока.
Цель работы - закрепление теоретических знаний, расчетов всех узлов двигателя постоянного тока и приобретение опыта конструирования.
Задача курсового проекта - построение чертежа двигателя постоянного тока. Для этого необходимо рассчитать параметры, представленные ниже.
1. Высота оси вращения h
2. Внешний диаметр корпуса машины Dвн
3. Диаметр якоря D
4. Расчетная длина якоря lд
5. Внешний диаметр коллектора Dк
6. Внутренний диаметр якоря D0
7. Внутренний диаметр станины dc
8. Длина стали якоря lст
9. Средняя длина лобовой части lл
10. Высота главного полюса hг
11. Ширина полюсного наконечника bp
12. Длина сердечника lг
13. Ширина сердечника добавочного полюса bд
14. д - воздушный зазор по рис. 4.3
15. Параметры щетки П.6.
Введение
Электрические машины в общем объеме производства электротехнической промышленности занимают основное место, поэтому их технико-экономические показатели и эксплуатационные свойства имеют важно е значение для экономики нашей страны.
Проектирование электрических машин соединяет в себе знание процессов электромеханического преобразования энергии с опытом, накопленным поколениями инженеров-электромехаников, создающих новую или улучшающих уже выпускаемую машину, а также умение применять вычислительную технику.
Двигатели постоянного тока допускают плавное регулирование частоты вращения в широком диапазоне, характеризуются высокими пусковыми и перегрузочными моментами. Это определило их распространение в приводах, требующих изменения частоты вращения или специальных скоростных характеристик: в станкостроении, электрическом транспорте и в других отраслях народного хозяйства.
1. Задание на проектирование двигателя постоянного тока
Разработка любого изделия всех отраслей промышленности определяется техническим заданием, в котором устанавливаются основное назначение, технические характеристики, показатели качества и технико-экономические требования, предъявляемые к проектируемому изделию.
В техническом задании на проектируемую машину постоянного тока указываются следующие данные: номинальная мощность машины, номинальное напряжение сети, номинальная частота вращения, род возбуждения, исполнение двигателя по степени защиты, способам монтажа и охлаждения, условия эксплуатации при воздействии климатических и механических факторов, номинальный режим работы и допускаемое превышение температуры, класс изоляции по нагревостойкости, массогабаритные характеристики [1].
За основу конструкции принять машину постоянного тока серии 2П с параллельным возбуждением без стабилизирующей обмотки (см. рис. П.1.1). Исполнение двигателя по степени защиты - IP22; способ охлаждения - самовентиляция ICO1; режим работы - продолжительный; класс изоляции по нагревостойкости - В; исполнение по форме монтажа - с горизонтальным валом, лапами вниз.
В качестве исходных данных для выполнения данной курсовой работы, посвященной отдельным вопросам расчета двигателя постоянного тока (ДПТ), будут служить значения номинальной мощности Pн, номинального напряжения сети Uн, номинальной частоты вращения nн, высота оси вращения до нижней опорной поверхности лап h (табл. 1.1 и 1.2).
Таблица 1.1 - Исходные данные проектируемого ДПТ
Параметры |
Последняя цифра варианта |
|
1 |
||
Напряжение Uн, В |
220 |
|
Высота оси вращения h, мм |
112 |
|
Номер строки из табл. 1.2 для выбора мощности Pн |
1 |
Таблица 1.2 - Исходные данные проектируемого ДПТ
Параметр |
Предпоследняя цифра варианта |
|
2 |
||
Номинальная частота вращения nн, об/мин |
750 |
|
Номинальная мощность Pн, кВт |
1,0 |
2. Выбор главных размеров машины
Машины постоянного тока имеют единую шкалу высоты оси вращения. При заданной высоте оси вращения h внешний диаметр корпуса машины не может превышать размера 2h, м:
(2.1)
Предварительное значение диаметра якоря, м,
, (2.2)
где µ = 1 - относительная радиальная высота магнитной системы.
Истинное значение электромагнитной мощности можно определить только после полного расчёта электрической машины - на этапе расчёта её характеристик, поэтому ее предварительное значение Р' определяется по номинальной мощности Рн и принятому значению КПД з (рис. 2.1):
(2.3)
Рис. 2.1. Зависимость КПД машин постоянного тока от мощности
Значения КПД принимаем з = 0,765 = 76,5%
Расчетная длина якоря, м,
, (2.4)
где бд - коэффициент полюсного перекрытия (рис. 2.2);
A - линейная нагрузка рис. 2.3), А/м;
Bд - индукция в воздушном зазоре (рис. 2.4), Тл.
Расчетный коэффициент полюсного перекрытия бд оказывает влияние на степень использования машины, но при чрезмерном увеличении бд уменьшается коммутационная надежность машины. На рис. 2.2 приведены зоны предельных значений бд для машин общего назначения при числе полюсов 2р ? 4.
Рис. 2.2. Зависимость бд = f (D)
Увеличение электромагнитных нагрузок A и Bд приводит к улучшению использования объема якоря. Однако с ростом линейной нагрузки A увеличивается нагрев якоря и машины, ухудшается коммутация, с повышением Bд насыщаются отдельные участки магнитной цепи.
Рис. 2.3. Зависимость линейной нагрузки от диаметра якоря
Рис. 2.4. Зависимость индукции в воздушном зазоре от диаметра якоря
Принимаем значения: бд = 0,61,
А = 1,9 104 А/м,
Bд = 0,55 Тл.
Отношение длины магнитопровода якоря к его диаметру
(2.5)
Условие выполняется.
Число главных полюсов машин постоянного тока общего назначения в зависимости от диаметра выбирается по рис. 2.5, принимаем 2p = 4.
Размещено на http://www.allbest.ru//
Размещено на http://www.allbest.ru//
Полюсное деление, м,
(2.6)
Расчетная ширина полюсного наконечника, м,
(2.7)
Действительная ширина полюсного наконечника при эксцентричном зазоре равна расчетной ширине, м:
(2.8)
3. Расчет обмотки и пазов якоря
Тип обмотки и число параллельных ветвей определяются исходя из принятого числа главных полюсов 2р и тока параллельной ветви Ia.
Предварительное значение тока двигателя, А,
; (3.1)
Значения коэффициента kв, определяющего отношение тока возбуждения к току якоря, приведены в табл. 3.1. Т.к. Рн = 1,0 кВт, то kд = 0,9, kв = 0,1.
Ток якоря, А,
(3.2)
Ток параллельной ветви, А,
, (3.3)
где a = 1 - число параллельных ветвей,
Таблица 3.1 - Значения коэффициентов kд и kв
Мощность машины, кВт |
kд |
kв |
|
Менее 1 |
0,65-0,85 |
0,2-0,08 |
|
1 - 10 |
0,82-0,95 |
0,1-0,025 |
|
10 - 100 |
0,85-0,97 |
0,035-0,02 |
|
100 - 1000 |
0,93-0,98 |
0,02-0,005 |
Исходя из принятого числа главных полюсов 2р, предварительного значения тока якоря Iн и числа параллельных ветвей принимается тип обмотки.
При токе якоря до 600 А допускается выбор простой волновой обмотки, от 500 до 1400 А - простой петлевой обмотки.
= 5,346А - простая волновая обмотка
Предварительное общее число эффективных проводников обмотки якоря
(3.4)
По соотношению Z'/2p (табл. 3.2) рассчитывается число пазов якоря
(3.5)
Таблица 3.2 - Зависимость соотношению Z'/2p от диаметра якоря
D, м |
0,08 - 0,5 |
0,5 - 1,0 |
1,0 - 2,0 |
|
Z'/2p |
8 - 12 |
12 - 17 |
17 - 25 |
Т.к. D = 0,107м, то принимаем Z'/2p = 8,25.
Число пазов якоря должно находиться в следующем диапазоне:
(3.6)
, (3.7)
где tZ1max, tZ1min - зубцовый шаг, крайние пределы которого определяются для различных высот вращения из соотношений табл. 3.3.
Таблица 3.3 - Зависимость зубцового шага от высоты оси
h, мм |
80 - 200 |
225 - 315 |
355 - 500 |
|
tz1, мм |
10 - 20 |
15 - 35 |
18 - 40 |
Значение h = 0,122м, значит tz1max = 0.02м,
tz1min = 0,01м.
Зубцовый шаг для выбранного Z
(3.8)
Число эффективных проводников в пазу
(3.9)
Принимаем целое четное число =72, тогда
Выбираем паз якоря полузакрытыми овальной формы, зубцы - с параллельными стенками. (Рис. 3.3)
Таблица 3.4 - Результаты расчета числа коллекторных пластин К
Вариант выполнения обмотки |
|||||
1 |
1 |
33 |
36 |
22 |
|
2 |
2 |
66 |
18 |
11 |
|
3 |
3 |
99 |
12 |
7,3 |
Выбираем 3 вариант.
Внешний диаметр коллектора, м:
при полузакрытых пазах -
Dк = (0,65 ч 0,85) D, (3.10)
По таблице предпочтительного ряда чисел принимаем диаметр коллектора
Коллекторное деление, м,
(3.11)
После выбора варианта обмотки необходимо уточнить линейную нагрузку, А/м:
(3.12)
Корректируются длина якоря, м:
(3.13)
Окружная скорость коллектора, м/с,
(3.14)
Полный ток паза обмотки якоря, А:
(3.15)
Предварительное значение плотности тока в обмотке якоря, А/м2,
(3.16)
Произведение AJ выбирается по рис. 3.1 для серийных машин постоянного тока 2П, класс нагревостойкости изоляции - В.
Размещено на http://www.allbest.ru//
Размещено на http://www.allbest.ru//
Т.к. D = 0,107м, то AJ = 1,5 1011 А2/м.
Предварительное сечение эффективного провода, м2,
, (3.17)
Для всыпных обмоток якоря с полузакрытыми пазами следует выбрать круглый провод марки ПЭТВ при классе нагревостойкости изоляции В [2, табл. П.3.1]. Диаметр изолированного провода dиз не должен превышать 1,8 мм. Эффективные проводники всыпных обмоток обычно состоят из нескольких элементарных проводников выбранного диаметра. Число элементарных проводников nэл и сечение элементарного проводника qэл должны соответствовать условию:
, (3.18)
где nэл - число элементарных проводников, оно должно быть целым.
Принимаем значения dиз = 0,73мм, qэл = 0,353, nэл = 1.
При овальной форме паза зубцы выполняются с равновеликим по высоте сечением. Площадь поперечного сечения обмотки, уложенной в один полузакрытый паз, м2,
(3.19)
где kз - коэффициент заполнения паза изоляционными проводниками, kз = = 0,68 - 0,72.
Высота паза hп предварительно выбирается по рис. 3.2, ширина шлица bш должна быть больше суммы максимального диаметра изолированного проводника и двухсторонней толщины пазовой изоляции (0,3 мм). Высота шлица hш = = 0,5 - 0,8 мм.
Ширина зубца, м,
,(3.20)
где BZ - допустимое значение индукции в зубцах по табл. 3.5, Тл;
kc - коэффициент заполнения пакета якоря сталью, kс = 0,95.
Рис. 3.2. Зависимость высоты паза от диаметра якоря
Принимаем значения: - высота паза hп = 2,2 10-2 м,
- ширина шлица bш = 0,0016 м,
- высота шлица hш = 0,0005 м.
Таблица 3.5 - Значения магнитной индукции в зависимости от частоты
перемагничивания
Исполнение двигателей по степени защиты и способу охлаждения |
Магнитная индукция BZ, Тл, при частоте перемагничивания, Гц |
||||
100 |
75 |
50 |
25 и ниже |
||
IP22, IC01, IC17, IP44, IC37 |
1,65 - 1,85 |
1,75 - 1,95 |
1,85 - 2,05 |
1,90 - 2,10 |
Частота перемагничивания, Гц:
, (3.21)
Принимаем значение Bz = 2,0 Тл,
Больший радиус паза, м,
; (3.22)
меньший, м:
; (3.23)
расстояние между центрами радиусов, м,
; (3.24)
минимальное сечение зубцов якоря, м2,
. (3.25)
Составим эскиз пазов овальной формы (рис.3.3).
Рис. 3.3. Полузакрытые пазы овальной формы с параллельными сторонами зуба
Предварительное значение ЭДС для двигателя, В,
, (3.26)
где kд = 0,9 (табл. 3.1),
В.
Предварительное значение магнитного потока на полюс, Вб,
, (3.27)
Для магнитопровода якоря принимаем сталь марки 2312. Индукция в сечении зубцов, Тл,
, (3.28)
Средняя длина лобовой части, м:
при 2р ? 4 -
(3.29)
Средняя длина полувитка секций обмотки якоря, м,
(3.30)
где lл - длина лобовой части, м;
lп - длина якоря, м.
0,1+0,128=0,228
Полная длина обмотки якоря, м,
, (3.31)
Сопротивление обмотки якоря при температуре ? = 20 °С, Ом,
, (3.32)
Сопротивление обмотки якоря при ? = 75 °С, Ом,
, (3.33)
масса меди обмотки якоря, кг,
, (3.34)
Число элементарных пазов Zэ, число секций во всей обмотке якоря S, число пластин коллектора К и число пазов якоря Z связаны соотношением:
Zэ = S = К = Zuп, (3.35)
Шаг простой волновой обмотки по коллектору равен результирующему шагу:
, (3.36)
Второй частичный шаг
y2 = y - y1, (3.37)
По полученным данным построим схему обмотки (рис.3.4).
4. Расчет магнитной цепи
Воздушный зазор под главными полюсами является одним из главных размеров машины (рис. 4.1).
Рис. 4.1. Магнитная цепь машины постоянного тока
Предварительное значение внутреннего диаметра якоря, м:
, (4.1)
Высота спинки якоря, м:
, (4.2)
Для сердечника главных полюсов принимается сталь марки 3411 толщиной 0,5 мм, коэффициент заполнения сталью kс = 0,95.
Коэффициент рассеяния уг = 1,2 при 2p = 4. Длина сердечника lг = lд = 0,129м. Ширина выступа полюсного наконечника bг.в. = 0,1bp = 0,0049м. Главный полюс показан на рис.4.1
Ширина сердечника главного полюса, м:
, (4.3)
Индукция в сердечнике главного полюса, Тл:
, (4.4)
Рис. 4.2. Полюсный наконечник главного полюса
Сечение станины, м2:
, (4.5)
где Вс - индукция в станине, Вс = 1,3 Тл.
Расчетная длина станины для машин постоянного тока, м:
, (4.6)
Высота станины hс определяется по формуле, м:
, (4.7)
Внутренний диаметр станины, м:
, (4.8)
Высота главного полюса, м:
, (4.9)
где д - воздушный зазор, который определяется по рис. 4.3, д = 0,001м.
Рис. 4.3. Зависимость величины воздушного зазора от диаметра якоря
Сечение воздушного зазора, м2:
, (4.10)
Длина стали якоря, м:
, (4.11)
Сечение спинки якоря, м2:
, (4.12)
Сечение сердечника главного полюса, м2:
, (4.13)
Коэффициент воздушного зазора, учитывающий наличие пазов на якоре:
для пазов овальной формы -
; (4.14)
Расчетная длина воздушного зазора, м:
(4.15)
Длина магнитной линии в зубцах якоря, м:
для пазов овальной формы -
; (4.16)
Длина магнитной линии в спинке якоря, м:
, (4.17)
Длина магнитной линии в сердечнике главного полюса, м:
, (4.18)
Воздушный зазор между главным полюсом и станиной, м:
, (4.19)
Длина магнитной линии в станине, м:
, (4.20)
Индукция в воздушном зазоре, Тл:
, (4.21)
Индукция в сечении зубцов якоря, Тл:
, (4.22)
Индукция в спинке якоря, Тл:
, (4.23)
Индукция в сердечнике главного полюса, Тл:
, (4.24)
Индукция в станине, Тл:
, (4.25)
Индукция в воздушном зазоре между главным полюсом и станиной, Тл:
, (4.26)
Магнитное напряжение воздушного зазора, А:
, (4.27)
двигатель ток индукция магнитный
Коэффициент вытеснения потока
, (4.28)
Магнитное напряжение зубцов якоря, А:
, (4.29)
где Hz = 15200 А/м.
Магнитное напряжение ярма якоря, А:
, (4.30)
где Hj = 135 А/м
Магнитное напряжение сердечника главного полюса, А:
, (4.31)
где Hг = 155 А/м
Магнитное напряжение воздушного зазора между главным полюсом и станиной, А:
, (4.32)
Магнитное напряжение станины, А:
(4.33)
где Hс = 672 А/м
Суммарная МДС на полюс, А:
, (4.34)
МДС переходной характеристики, А:
, (4.35)
Аналогичным образом проводится расчет для участков магнитной цепи при значениях магнитного потока в воздушном зазоре от 0,5 Фдн до 1,15 Фдн. Результаты расчета сводятся в табл. 4.1.
По данным табл. 4.1 строятся характеристика намагничивания Bд =f(FУ) и переходная характеристика Bд =f(Fдzj) машины постоянного тока.
Таблица 4.1 - Расчет характеристик намагничивания машины
Расчетная величина |
Расчетная формула |
Ед-а изм. |
0,5 Фдн |
0,75 Фд н |
0,9 Фдн |
Фд н |
1,1 Фд н |
1,15 Фд н |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
ЭДС |
E |
В |
99 |
148,5 |
178,2 |
198 |
217,8 |
227,7 |
|
Магнитный поток |
Вб |
0,0016 |
0,0025 |
0,0029 |
0,0033 |
0,0036 |
0,0038 |
||
Магнит- ная индукция в воздуш- ном зазоре |
Тл |
0,262 |
0,397 |
0,401 |
0,524 |
0,572 |
0,604 |
||
МДС воздушного зазора |
А |
215,97 |
327,23 |
379,59 |
431,95 |
471,22 |
497,39 |
||
Магнитная индукция в зубцах якоря |
Тл |
0,955 |
1,45 |
1,68 |
1,91 |
2,08 |
2,2 |
||
Напря -женность магнит-ного поля в зубцах якоря для стали 2312 |
HZ |
А/м |
220 |
1300 |
6500 |
20000 |
57500 |
144000 |
|
Магнит-ное напряже-ние |
А |
4,7 |
27,7 |
138,5 |
426 |
1224,8 |
3067,2 |
По данным табл. 4.1 строятся характеристика намагничивания Bд=f(FУ) и переходная характеристика Bд=f(Fдzj)машины постоянного тока (рис. 4.4).
Рис.4.4. Характеристика холостого хода и переходная характеристика
5. Расчет обмотки возбуждения
Размагничивающее действие реакции якоря Fqd определяется по переходной характеристике B? = f (F? zj), представленной на рис. 4.4.
Среднее значение индукции определяется по уравнению, Тл:
, (5.1)
Необходимая МДС параллельной обмотки, А,
, (5.2)
где Fqd - размагничивающее действие реакции якоря, Fqd = 61,4А.
Средняя длина витка обмотки, м,
, (5.3)
где Диз - толщина изоляции катушки, Диз = 0,5 ч 0,8·10-3 м
Размеры катушек ориентировочно могут быть приняты в зависимости от диаметра якоря (табл. 5.1).
Таблица 5.1 - Размеры катушек
, м |
0,09 |
0,106 |
0,110 |
0,132 |
0,156 |
0,018 |
|
bкт Ч hкт, м |
0,0230,019 |
0,0320,018 |
0,0240,023 |
0,0250,03 |
0,0250,038 |
0,030,04 |
Т.к. D = 0,107м, то примем bкт Ч hкт = 0,024 Ч 0,023м.
Сечение меди параллельной обмотки, мм2,
, (5.4)
где a - число параллельных ветвей обмотки параллельного возбуждения, a = 1; kз - коэффициент запаса, kз = 1,1 - 1,2; - удельное сопротивление меди, Ом·м.
Для расчета числа витков необходимо задаться плотностью тока Jв в обмотке возбуждения. Средние значения Jв могут быть приняты равными
(4,5 - 6)·106 А/м2 при исполнении по степени защиты IP22.
Число витков обмотки на один полюс
, (5.5)
Исходя из предыдущего, определяем номинальный ток возбуждения, А,
, (5.6)
Плотность тока в обмотке, А/м2,
, (5.7)
Полная длина обмотки, м,
, (5.8)
Сопротивление обмотки возбуждения при ? = 20 °С, Ом,
, (5.9)
Сопротивление обмотки возбуждения при ? =75 °С, Ом,
(5.10)
Масса меди обмотки возбуждения, кг,
(5.11)
6. Коллектор и щетки
Ширина нейтральной зоны, м,
, (6.1)
Принимается ширина щетки, м:
при простой волновой обмотке -
bщ = , (6.2)
Марка щетки определяется условиями работы. Для генераторов и двигателей со средними и затрудненными условиями коммутации принимается марка щетки ЭГ14 с плотностью тока Jщ =11 A/см2 и скоростью по коллектору нк = 40 м/с.
Поверхность соприкосновения щетки с коллектором, м2,
(6.3)
При допустимой плотности тока Jщ =11·104 А/м2 число щеток
, (6.4)
Округляем, Nщ = 1.
Поверхность соприкосновения всех щеток с коллектором, м2,
, (6.5)
Плотность тока под щетками, А/м2,
, (6.6)
Активная длина коллектора при шахматном расположении щеток по длине коллектора, м,
, (6.7)
7. Расчет добавочных полюсов
МДС обмотки добавочного полюса, А,
, (7.1)
Число витков обмотки на один добавочный полюс
, (7.2)
где ад - число параллельных ветвей обмотки добавочного полюса, ад = 1.
Число витков округляется до ближайшего целого числа = 317.
Предварительное сечение проводников, м2,
, (7.3)
где Jд - плотность тока при IP22, Jд = 5•106 А/м2.
Сердечник добавочного полюса, м:
lд = la - (5 ч 10)·10-3 при D ? 0,132 м.
lд = 0,128-7·10-3 = 0,121м.
Средняя длина витка обмотки добавочного полюса, м,
, (7.4)
где bд и lд - ширина и длина сердечника добавочного полюса, bд = 5,5м;
bктд - ширина катушки добавочного полюса;
Диз - односторонний размер зазора между сердечником добавочного полюса и катушкой с учетом изоляции сердечника, Диз = (1,7 ч 2,2)·10-3 м.
Рис. 7.1. Зависимость ширины добавочных полюсов от диаметра якоря
Полная длина проводников обмотки, м,
, (7.5)
Сопротивление обмотки добавочных полюсов при ? = 20 °С, Ом
, (7.6)
Сопротивление обмотки добавочных полюсов при ? = 75 °С, Ом,
, (7.7)
Масса меди обмотки добавочных полюсов
, (7.8)
8. Потери и КПД
Электрические потери в обмотке якоря при ? =75 °С, Вт,
, (8.1)
Электрические потери в обмотке добавочных полюсов, Вт,
, (8.2)
Электрические потери в параллельной обмотке возбуждения, Вт,
, (8.3)
Электрические потери в переходном контакте щеток, Вт,
, (8.4)
где 2ДUщ = 2,5 В для щеток марки ЭГ-14.
Потери на трение щеток о коллектор, Вт,
, (8.5)
где pщ - давление на щетку (для щетки марки ЭГ-14 pщ = 3·104 Па);
f - коэффициент трения щетки, f = 0,2;
Потери в подшипниках Pт.п и на вентиляцию Pвент определяются по графику, изображенному на рис. 8.1, Pт.п + Pвент = 0,005кВт = 5Вт.
Рис. 8.1. Потери на вентиляцию и трение в подшипниках
Масса стали ярма якоря определяется по формуле, кг:
, (8.6)
Условная масса стали зубцов якоря, кг,
, (8.7)
Магнитные потери в стали зубцов и ярма якоря, Вт,
, (8.8)
где с1,0/50 - удельные потери в стали, с1,0/50 = 1,785Вт/кг;
в - коэффициент пропорциональности, в = 2.
Добавочные потери, Вт,
, (8.9)
Сумма потерь, Вт,
, (8.10)
Потребляемая мощность, Вт,
, (8.11)
Коэффициент полезного действия
, (8.12)
Заключение
В ходе выполнения расчета и проектирования, был произведен расчет основных параметров двигателя постоянного тока. Были получены навыки проектирования типовой схемы двигателя.
Двигатели постоянного тока допускают плавное регулирование частоты вращения в широком диапазоне, характеризуются высокими пусковыми и перегрузочными моментами. Это определило их распространение в приводах, требующих изменения частоты вращения или специальных скоростных характеристик: в станкостроении, электрическом транспорте и в других отраслях народного хозяйства.
Параметры из расчетов.
1. Высота оси вращения h = 0,112м;
2. Внешний диаметр корпуса машины Dвн = 0,214м;
3. Диаметр якоря D = 0,107м;
4. Расчетная длина якоря lд = 0,129м;
5. Внешний диаметр коллектора Dк = 0,080м;
6. Внутренний диаметр якоря D0 = 0,029м;
7. Внутренний диаметр станины dc = 0,185м;
8. Длина стали якоря lст = 0,122м;
9. Средняя длина лобовой части lл = 0,1м;
10. Высота главного полюса hг = 0,056
11. Ширина полюсного наконечника bp = 0,038м;
12. Длина сердечника lг = lд.
13. д - воздушный зазор по рис. 4.3, д = 0,001
14. Параметры щетки П.6.
Библиографический список
1. Справочник по электрическим машинам: В 2 т. / Под общей ред.
И. П. Копылова, Б. К. Клокова. М.: Энергоатомиздат, 1989. Т. 1. 456 с.
2. Копылов И. П. Проектирование электрических машин / И. П. Копылов, Б. К. Клоков, В. П. Морозкин.М.: Высшая школа, 2005. 767 с
3. Вольдек А. И. Электрические машины. Введение в электромеханику. Машины постоянного тока и трансформаторы / А. И. Вольдек, В. В. Попов. СПб.: Питер, 2008. 320 с.
4. Расчет двигателя постоянного тока. Методические указания к выполнению курсовой работы / П. Г. Петров, Е. А. Третьяков; Омский гос.ун-т путей сообщения. Омск, 2014. 43 с
5. Стандарт предприятия. Работы студенческие учебные и выпускные квалификационные: СТП ОмГУПС-1.2-2005 [Текст]: общие требования и правила оформления текстовых документов / Омский государственный университет путей сообщения. Взамен СТП ОмГУПС-1.2-02; Введ. с 01.01.2006. - Омск : ОмГУПС, 2005 г. 28 с.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Размеры, конфигурация и материал магнитной цепи машины. Выбор размеров сердечников якоря, главных и добавочных полюсов. Определение необходимого количества витков обмотки якоря, коллекторных пластин и пазов с целью разработки двигателя постоянного тока.
курсовая работа [242,8 K], добавлен 16.09.2014Расчеты главных размеров двигателя. Выбор и определение параметров обмотки якоря. Проверка магнитной цепи машины, также расчет параллельной обмотки возбуждения, щеточно-коллекторного узла и добавочных полюсов. Конструкция двигателя постоянного тока.
курсовая работа [852,4 K], добавлен 30.03.2011Разработка конструкции двигателя постоянного тока. Число эффективных проводников в пазу. Плотность тока в обмотке якоря. Индукция в расчётных сечениях магнитной цепи. Магнитное напряжение воздушного зазора. Расчёт характеристики намагничивания машины.
курсовая работа [333,5 K], добавлен 30.04.2009Данные двигателя постоянного тока серии 4А100L4УЗ. Выбор главных размеров асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором. Расчет зубцовой зоны и обмотки статора, конфигурация его пазов. Выбор воздушного зазора. Расчет ротора и магнитной цепи.
курсовая работа [4,8 M], добавлен 06.09.2012Проектирование двигателя постоянного тока с мощностью 4,5 кВт, степенью защиты IP44. Выбор электромагнитных нагрузок. Расчет обмотки якоря, магнитной цепи, обмотки добавочных полюсов. Рабочие характеристики двигателя со стабилизирующей обмоткой и без нее.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 07.05.2014Основные этапы проектирования электрического двигателя: расчет параметров якоря и магнитной системы машины постоянного тока, щеточно-коллекторного узла и обмотки добавочного полюса. Определение потери мощности, вентиляционных и тепловых характеристик.
курсовая работа [411,3 K], добавлен 11.06.2011Расчет машины постоянного тока. Размеры и конфигурация магнитной цепи двигателя. Тип и шаги обмотки якоря. Характеристика намагничивания машины, расчет магнитного потока. Размещение обмоток главных и добавочных полюсов. Тепловой и вентиляционный расчеты.
курсовая работа [790,3 K], добавлен 11.02.2015Сечение провода обмотки статора. Расчет размеров зубцовой зоны статора и воздушного зазора; магнитной цепи и намагничивающего тока. Требуемый расход воздуха для охлаждения. Превышение температуры наружной поверхности изоляции лобовых частей обмотки.
курсовая работа [174,5 K], добавлен 17.12.2013Расчет двигателя постоянного тока: главные размеры машины; параметры обмотки якоря, коллектор и щеточный аппарат; геометрия зубцовой зоны. Магнитная система машины: расчет параллельной обмотки возбуждения; потери и коэффициент полезного действия.
курсовая работа [2,7 M], добавлен 06.09.2012Электромагнитная мощность генератора постоянного тока, выбор числа пар полюсов и коэффициента полюсной дуги. Расчет обмотки якоря и магнитной цепи, построение характеристики холостого хода. Определение магнитодвижущей силы возбуждения при нагрузке.
курсовая работа [2,6 M], добавлен 27.10.2011