Міністерство освіти і науки України

Східноукраїнський Національний Університет

імені ВОЛОДИМИРА ДАЛЯ

Кафедра електромеханіки

Пояснювальна записка

до курсового проекту на тему:

Электродвигатель постоянного тока мощностью1,1400 400 Вт для бытовой техники

ПК 037.000.000 ПЗ

Студент групи ЕТ-661

Дунда А.С.

Керівник проекту

Губаревич О.В.

2010 р.

Реферат

Розроблено двигун постійного струму з шихтованою станиною для побутової техніки. Приведено розрахунок магнітного ланцюга для номінального режиму і визначені основні розміри електродвигуна. Побудовані робочі характеристики. Виконано тепловий та вентиляційний розрахунки.

Введение

Электрические машины в общем объеме производства электротехнической промышленности занимают основное место, поэтому эксплуатационные свойства новых электрических машин имеют важное значение для экономики нашей страны.

Проектирование электрических машин - это искусство, соединяющее знание процессов электромеханического преобразования энергии с опытом, накопленным поколениями инженеров - электромехаников, умение применять вычислительную технику, при проектировании новой или улучшении старой, уже выпускаемой машины.

Целью настоящего проекта является разработка электродвигателя постоянного тока мощностью 400 Вт с шихтованной станиной для бытовой техники. При этом повышается КПД двигателя, уменьшается металлоемкость и трудоемкость при изготовлении.

В данном проекте произведены расчеты главных размеров электродвигателя, обмотки якоря, обмотки возбуждения, произведены расчеты магнитной цепи и рабочих характеристик машины, выполнены тепловой и вентиляционный расчеты, механический расчет вала.

Электромагнитный, тепловой и вентиляционный расчёты выполнялись по методикам, изложенным в [1]… [4]. Характеристики к.п.д. , а также кривые индукции, и линейной нагрузки якоря малых машин постоянного тока, приведенные на рис. 3.1-3.3, взяты из [4]. Методика электромагнитного, теплового расчета двигателя , и вентиляционного расчета взяты из [1],[2] с использованием некоторых формул, коэффициентов и характеристик, отражающих особенности проектирования малых машин, приведенных в [4].

Технико-экономическое обоснование проекта

1.1 Особенности коллекторных двигателей для бытовых приборов

Коллекторные двигатели постоянного тока и универсальные коллекторные двигатели по целому ряду свойств выгодно отличаются от асинхронных двигателей: они позволяют получать различные частоты вращения; дают возможность просто, плавно и экономично регулировать частоту вращения в широком диапазоне, имеют сравнительно высокий КПД, большие пусковые моменты.

Эти положительные качества способствуют широкому распространению коллекторных двигателей несмотря на наличие у них весьма существенных недостатков, вызываемых наличием щеточно-коллекторного узла, снижающего надежность и требующего дополнительного ухода.

Особенностью коллекторных двигателей является то, что они не имеют дополнительных полюсов и компенсационной обмотки. По конструкции коллекторные двигатели весьма просты, что является несомненным их преимуществом перед рядом других двигателей.

Микродвигатели постоянного тока, выполняются, как правило, двухполюсными. Корпус и ярмо обычно совмещаются. Полюсы и ярма статора штампуются как одно целое из листов электротехнической стали, которые тщательно изолируются. Корпуса в этом случае, если они имеются, выполняются из сплавов алюминия. В двигателях, имеющих бескорпусное исполнение, подшипниковые щиты укрепляются непосредственно на пакете стали статора.

В коллекторных двигателях чаще применяются шариковые подшипники, которые обязательно снабжаются специальными защитными шайбами, уплотнителями, необходимыми для защиты подшипников от угольной пыли, особенно в двигателях с плохой коммутацией, рассчитанных на работу прибольших частотах вращения.

Коллекторы двигателей, как правило, имеют пластмассовую основу. Иногда для увеличения прочности коллекторы снабжаются армирующими кольцами.

1.2 Обоснование проекта

Целью настоящего проекта является разработка электродвигателя постоянного тока с шихтованной станиной. При этом повышается КПД двигателя, уменьшается металлоемкость и трудоемкость при изготовлении. За базовую конструкцию разрабатываемого двигателя принята конструкция двигателя шихтованной станиной квадратного сечения.

При этом необходимо решение следующих задач:

1) максимально возможное расширение диапазона регулирования частоты вращения;

2) максимально возможное уменьшение габаритов и массы двигателя при заданном вращающем моменте (мощности) двигателя при заданном значении высоты оси вращения;

3) улучшение динамических свойств двигателя и их виброакустических характеристик;

4) повышение эксплуатационной надежности.

2. Техническое задание на разработку двигателя

2.1 Наименование КР

Двигатель постоянного тока мощностью Error: Reference source not found Вт для бытовой техники.

2.2 Цель выполнения КР и назначение изделия

Цель выполнения - создание электродвигателя для бытовой техники. Применение электродвигателя повышает КПД привода, уменьшает металлоемкость и трудоемкость при изготовлении.

2.3 Технические требования

2.3.1Требования по назначению

Режим работы продолжительный по ГОСТ 2582-81.

Основные номинальные параметры двигателя.

Мощность -Error: Reference source not found Вт.

Напряжение питания обмотки якоря- Error: Reference source not found В.

Напряжение питания обмотки возбуждения - Error: Reference source not found В.

Номинальная частота вращения Error: Reference source not found об/мин.

Предельные отклонения от номинальных значений параметров по ГОСТ 183-74.

2.3.2 Требования по надежности

Средний срок службы при наработке 30000 часов не менее 15 лет.

Вероятность безотказной работы машины за период 10000 часов эксплуатации (при доверительной вероятности 0,7) - не менее 0,8.

Наработка щеток – 20000 ч.

Коэффициент готовности – 0,9.

2.3.3 Требования по эксплуатации

Двигатели должны изготавливаться в климатическом исполнении УХЛ, рассчитаны на эксплуатацию на высоте над уровнем моря до 1000 м, при температуре окружающего воздуха от 1 до 40 °С и относительной влажности 98% при температуре 35 °С. Двигатели должны соответствовать группе эксплуатации М8 по ГОСТ 17516-77.

Степень защиты двигателя ІР22 по ГОСТ 14254-80.

Способ охлаждения двигателя 1С01 по ГОСТ 20459-75.

2.3.4 Конструктивные требования

Конструктивное исполнение IM1001

Двигатель должен изготавливаться с изоляцией не ниже класса В по ГОСТ 8865-70.

Сопротивление изоляции обмоток относительно корпуса и между пазами должно быть:

а) при нормальных климатических условиях в практически холодном состоянии двигателя - не менее 40 МОм.;

б) в нагретом состоянии – не менее 2,5 МОм.;

в) после испытания на влагоустойчивость - не менее 1 мОм.

3. Расчетная часть для номинального режима

3.1 Выбор главных размеров

Предварительное значение КПД электродвигателя 1,10,7510,71

Ток потребляемый электродвигателем в номинальном режиме (предварительное значение),

Error: Reference source not found/(Error: Reference source not foundЧError: Reference source not found)= 2,61,24Error: Reference source not foundА.

Ток якоря, принимая ток в независимой обмотке возбуждения равным 10…20% от потребляемого тока, (=),

=0,85ЧError: Reference source not found= 2,21 2,21Error: Reference source not found А.

Потери в обмотках и контактах щёток малых электродвигателей продолжительного режима составляют в среднем около двух третьей общих потерь в них. Следовательно, электромагнитная мощность определяется:

Error: Reference source not found(100+2∙Error: Reference source not found)/(3ЧError: Reference source not found)=454,5454,5Error: Reference source not found Вт.

Выбираем линейную нагрузку якоря предварительно по рис. 3.2 для

Error: Reference source not found/Error: Reference source not found=133∙10-3,

затем уточняем после проверки коммутации в п.3.6.3 и 3.6.4. Окончательно получим

Индукция в воздушном зазоре 1,11200012000 А/м. для 133∙10-3 1,10,450,45 Тл.

Коэффициент полюсной дуги 0,6…0,72, выбираем 1,10,720,72

Рис. 3.1. Кривые КПД малых машин постоянного тока в зависмости от полезной мощности на валу

Рис.3.2. Индукция в воздушном зазоре и линейная нгрузка якоря

Отношение длины пакета якоря к его диаметру для машин малой мощности находится обычно в пределах 0,4...1,6.

Выбираем 1,10,6=0,6

Диаметр якоря

(6ЧError: Reference source not found)/(Error: Reference source not foundЧError: Reference source not foundЧError: Reference source not foundЧ Error: Reference source not found∙ЧError: Reference source not found)1/3= 0,073 0,073Error: Reference source not found м.

При отсутствии радиальных вентиляционных каналов равна полной длине сердечника якоря =lп=Error: Reference source not found∙Error: Reference source not found=0,0440,0440,0440,044Error: Reference source not found м.

Число полюсов принимаем 1,12=2

Полюсное деление

(3,14ЧError: Reference source not found)/Error: Reference source not found=0,1150,115Error: Reference source not found м.

Действительная ширина полюсного наконечника

=Error: Reference source not foundЧError: Reference source not found=0,0830,083Error: Reference source not found м.

Расчетная ширина полюсного наконечника (полюсной дуги) малых машин вследствие насыщении тонких полюсных наконечников на 2-3% больше длины действительной полюсной дуги

=1,025∙Error: Reference source not foundЧError: Reference source not found=0,0850,085Error: Reference source not found м.

3.2 Выбор обмотки якоря

Ток параллельной ветви

Error: Reference source not found/Error: Reference source not found= 1,1 1,1Error: Reference source not found А.

При двухполюсном исполнении применяется простая петлевая обмотка, при четырёхполюсном-простая волновая. Выбираем простую петлевую обмотку с числом параллельных ветвей, равным числу полюсов (это свойство простой петлевой обмотки) 1,12=2

Предварительное общее число эффективных проводников по (10.4) [2]

(ЧError: Reference source not foundЧError: Reference source not found)/Error: Reference source not found=2 5012496Error: Reference source not found.

Выбор числа пазов якоря (по опыту построенных электродвигателей малой мощности) производится по следующему приближенному соотношению:

=(3…4)∙102Error: Reference source not found =(22…29)

Принимаем число пазов якоря: 1,126=26

(ЧError: Reference source not found)/Error: Reference source not found= 0,0088 0,0088Error: Reference source not found м.

Число эффективных проводников в пазу

Error: Reference source not found/Error: Reference source not found=9696Error: Reference source not found,

принимаем 1,196=96 тогда

Error: Reference source not foundЧError: Reference source not found=24962496Error: Reference source not found.

Выбираем паз полузакрытой трапецеидальной формы с параллельными сторонами зубца.

Число коллекторных пластин К для различных значений числа секционных сторон в пазу выбираем, сравнивая варианты:

№ п/п		К=Z
		2626Error: Reference source not found	4848Error: Reference source not found	16,9216,92Error: Reference source not found
	2	5252Error: Reference source not found	2424Error: Reference source not found	8,468,46Error: Reference source not found
	3	7878Error: Reference source not found	1616Error: Reference source not found	5,645,64Error: Reference source not found

Поскольку должно быть в пределах, не превышающих 15-16 В, принимаем вариант 2: =22Error: Reference source not found, обеспечивающий обмотку с целым числом витков в секции 2424Error: Reference source not found. Тогда число коллекторных пластин К=5252Error: Reference source not found, число эффективных проводников =2ЧError: Reference source not foundЧError: Reference source not found=24962496Error: Reference source not found число эффективных проводников в пазу =Error: Reference source not found/Error: Reference source not found=9696Error: Reference source not found, число секций в обмотке якоря

Error: Reference source not found/(2ЧError: Reference source not found)=5252Error: Reference source not found.

Уточняем линейную нагрузку:

(Error: Reference source not foundЧError: Reference source not found)/( ЧError: Reference source not found)=1197811978Error: Reference source not found А/м.

Корректируем длину якоря:

Error: Reference source not foundЧError: Reference source not found/Error: Reference source not found= 0,0440,044Error: Reference source not found м.

Принимаем 1,10,044= 0,044 м.

Тогда

Error: Reference source not found/Error: Reference source not found= 0,60 0,60Error: Reference source not found.

Предварительное значение ЭДС для продолжительного режима работы при параллельном возбуждении

=Error: Reference source not found/Error: Reference source not found=206206Error: Reference source not found В,

Предварительное значение магнитного потока на полюс

60ЧError: Reference source not found∙Error: Reference source not found/(Error: Reference source not foundЧError: Reference source not foundЧError: Reference source not found)= 0,00165 0,00165Error: Reference source not found Вб.

Сечение воздушного зазора, табл. 10.17 [2],

=Error: Reference source not foundЧError: Reference source not found= 0,00374 0,00374Error: Reference source not found м2.

Индукция в воздушном зазоре, табл. 10.16 [2],

Error: Reference source not found/Error: Reference source not found= 0,44 0,440,440,44Error: Reference source not found Тл.

Наружный диаметр коллектора

(0,5ё0,9)ЧError: Reference source not found=(0,0370,037Error: Reference source not foundё0,0660,066Error: Reference source not found) м.

Принимаем: 1,10,04= 0,04 м.

Окружная скорость коллектора

(ЧError: Reference source not foundЧError: Reference source not found)/60=6,286,28Error: Reference source not found м/с.

Коллекторное деление

ЧError: Reference source not found/Error: Reference source not found= 0,00242 0,00242Error: Reference source not found м.

Полный ток паза

Error: Reference source not foundЧError: Reference source not found=105,6105,6Error: Reference source not found А.

Окружная скорость якоря

(ЧError: Reference source not foundЧError: Reference source not found)/60=11,511,5Error: Reference source not found м/с.

Предварительное значение плотности тока в обмотке якоря принимаем 1,111111111 11000000 A/м2.

Предварительное сечение эффективного провода по (10.9) [2]

Error: Reference source not found/Error: Reference source not found= 0,000000100 0,000000100Error: Reference source not found м2.

Принимаем по табл. П3.1 [] проводник марки ПСД: по ГОСТ диаметр голого провода dг=0,000355 м; диаметр изолированного провода 1,10,000395= 0,000395 м; сечение элементарного проводника 1,10,000000099= 0,000000099 ; число элементарных проводников 1,11= 1 ,

тогда сечение эффективного проводника

Error: Reference source not found∙Error: Reference source not found=0,0000000990,000000099Error: Reference source not found м2.

Уточняем значение плотности тока в обмотке якоря

=Error: Reference source not found/Error: Reference source not found=1111111111111111Error: Reference source not found A/м2

3.3 Расчет геометрии зубцовой зоны

Высота паза якоря (согласно опыту построенных машин) составляет

=(0,24…0,35)∙Error: Reference source not found =(0,018…0,026)

Принимаем 1,10,02 0,020 м.

Ширина зубца по (10.11) [2].

Частота перемагничивания стали зубцов

=(Error: Reference source not found/2)∙Error: Reference source not found/60=50 50Error: Reference source not found Гц.

Допустимое значение индукции в стали зубца (по технологическим условиям принимается в пределах 1,3…1,5 Тл), принимаем для уменьшения потерь в стали якоря при частоте перемагничивания Error: Reference source not found Гц 1,11,3 1,3 Тл.

Error: Reference source not foundЧError: Reference source not found/Error: Reference source not found/∙0,950,95Error: Reference source not found= 0,0031 0,0031Error: Reference source not found м,

Размеры паза в штампе принимаем согласно стр. 293 [1].

Принимаем ширину шлица паза (табл.8.14) 1,10,002 0,002 м;

высоту шлица паза (cм. рис.3.1) 1,10,0005 0,0005 м.

Принимаем толщину клина 1,10,0005 0,0005 м.

Исходя из условия паралельности граней, находим:

b2=(pD-2hп)/Z1-bz1=3,14Ч(Error: Reference source not found-2ЧError: Reference source not found)/Error: Reference source not found)-Error: Reference source not found = 0,0009 0,0009Error: Reference source not found м = 0,9 мм;

b1=p (D-2hш1 -2hк)/ Z1-bz1=3,14(Error: Reference source not found-2ЧError: Reference source not found-2∙Error: Reference source not found)/ Error: Reference source not found-

-Error: Reference source not found = 0,0055 0,0055Error: Reference source not foundм =5,5 мм;

по (8.44)- (8-45) [1] (=300)

hпк=hп-hш1- hк=Error: Reference source not found-Error: Reference source not found-Error: Reference source not found = 0,0190 0,0190Error: Reference source not found м =19 мм.

Рис.3.2. Паз якоря

Согласно табл. 8.12. [1] припуск по ширине паза на сборку: 1,10,0001 0,0001 м. припуск по высоте паза на сборку 1,10,0001 0,0001 м.

Размеры паза в свету по (8.42) [1] с учетом припусков на сборку =Error: Reference source not found-Error: Reference source not found=0,00540,0054Error: Reference source not found м=5,4 мм;

=Error: Reference source not found-Error: Reference source not found=0,00080,0008Error: Reference source not found м=0,8 мм;

=Error: Reference source not found-Error: Reference source not found=0,01890,0189Error: Reference source not found м=18,9 мм.

Площадь поперечного сечения трапецеидального паза, в котором располагается обмотка, корпусная изоляция и прокладки (см. табл. 3.1.)

Высота паза без шлица по (8.44)

=0,0189-Error: Reference source not found=0,01840,0184Error: Reference source not found м.

Площадь поперечного сечения трапецеидального паза, в котором располагается обмотка, корпусная изоляция и прокладки (8.43)

=(0,0054+0,0008)/2·Error: Reference source not found= 0,0000570 0,0000570Error: Reference source not found м2.

Односторонняя толщина изоляции в пазу поз.1, рис.3.1 1,10,00045 0,00045м.

Площадь поперечного сечения корпусной изоляции по (8.42) [1] согласно рис.3.1 и табл. 3.1( поз.1 и поз.2)

=Error: Reference source not found∙ (2Ч0,0189+0,0054+0,0008)= 0,00001980 0,00001980Error: Reference source not found м2 =19,8 мм2,

Площадь поперечного сечения паза, которая остаётся свободной для размещения проводников обмотки по (8.48) [1]

=(Error: Reference source not found+Error: Reference source not found)ЧError: Reference source not found/2-Error: Reference source not found=0,000038790,00003879Error: Reference source not found=38,79 мм2.

Коэффициент заполнения паза изолированными проводниками определяем из 10.21 [2] :

(0,0003952ЧError: Reference source not foundЧError: Reference source not found)/38,79= 0,39 0,39Error: Reference source not found,

что удовлетворяет требованию технологичности изготовления обмотки, который должен находится в пределах не более 0,68...0,72 (см. стр. 147 [2]).

Таблица 3.1 Изоляция класса В обмотки статора

Позиция	Материал		Число слоёв	Односторонняя толщина изоляции
	Наименование, Марка	Толщина, мм
1	Изофлекс	0,2	1	0,2
2	Клин (стеклотекстолит)	1,5	-	1,5

Рис. 3.3. Изоляция класса В обмотки статора

Минимальное сечение зубцов якоря по табл.10.16 [2]

(Error: Reference source not found/Error: Reference source not found)ЧError: Reference source not foundЧError: Reference source not foundЧError: Reference source not foundЧError: Reference source not found= 0,001213 0,001213Error: Reference source not found м2,

где Error: Reference source not found - коэффициент заполнения магнитопровода якоря сталью.

Для магнитопровода принимаем сталь 2013.Уточняем индукцию в сечении зубцов:

Error: Reference source not found/Error: Reference source not found= 1,36 1,36Error: Reference source not found Тл.

3.4 Расчет обмотки якоря

Средняя длина лобовой части витка при =2

Error: Reference source not found=0,0810,081Error: Reference source not found м.

Средняя длина витка обмотки якоря по (10.22) [2]

а) =0,0440,044Error: Reference source not found м;

б)2Ч(Error: Reference source not found+Error: Reference source not found)=0,250,25Error: Reference source not found м.

Полная длина проводников обмотки якоря

Error: Reference source not foundЧError: Reference source not found= 312,0 312,0312 м.

Сопротивление обмотки якоря при J=20°С

Error: Reference source not found/(57Ч106ЧError: Reference source not foundЧ(Error: Reference source not found)2)=13,6813,68Error: Reference source not found Ом.

Сопротивление обмотки якоря при J=75°С для изоляции класса В

1,22ЧError: Reference source not found=16,6916,69 Error: Reference source not found Ом.

Масса меди обмотки якоря по (10.26) [2]

8900ЧError: Reference source not foundЧError: Reference source not found= 0,278 0,278Error: Reference source not found кг.

Расчет шагов обмотки:

а) шаг по коллектору и результирующий шаг

51515151;

б) первый частичный шаг

Error: Reference source not found/Error: Reference source not found-= 26 26Error: Reference source not found;

в) второй частичный шаг

Error: Reference source not found-Error: Reference source not found=2525Error: Reference source not found.

Практическая схема обмотки приведена на рис. 3.4.

3.5 Коллектор и щетки

Ширина нейтральной зоны по (10.76) [2]

Error: Reference source not found-Error: Reference source not found=0,030,03Error: Reference source not found м.

Выбираем щетки марки ЭГ-14. Принимаем ширину щетки равной , =Error: Reference source not found м.

По табл. П.4.1 выбираем стандартные размеры щетки:

ширина щётки 1,10,004 0,004 м.

длина щётки 1,10,005 0,005 м.

высота щётки 1,10,01 0,01 м.

Поверхность соприкосновения щетки с коллектором

Error: Reference source not foundЧError: Reference source not found= 0,000020 0,000020Error: Reference source not found м2.

Поверхность соприкосновения всех щеток с коллектором

Error: Reference source not foundЧError: Reference source not found=0,000040,00004Error: Reference source not found м2.

Плотность тока под щетками по (8-83) [2]

2ЧError: Reference source not found/Error: Reference source not found=130000130000Error: Reference source not found А/м2.

Допустимая плотность тока для щетки марки ЭГ-14 .

Активная длина коллектора по оси вала согласно [4]

1,8 ЧError: Reference source not found=0,0090,009Error: Reference source not found м.

Принимаем 1,10,009 0,009 м.

Полная длина коллектора по оси вала согласно [4]

Error: Reference source not found+5∙Error: Reference source not found=0,0110 м.

3.6 Проверка коммутации

Так как в рассматриваемых машинах постоянного тока малой мощности добавочные полюсы в коммутационной зоне отсутствуют и щетки на коллекторе обычно располагаются на геометрической нейтрали, то процесс коммутации тока в короткозамкнутых секциях якоря получается замедленным из-за наличия в них реактивной э. д. с. и э. д. с. От поперечного поля реакции якоря . Обе эти э.д.с. суммируются и вызывают в цепи короткозамкнутой секции добавочный ток, способствующий увеличению плотности тока на сбегающем крае щетки. В момент размыкания цепи секции при наличии в ней указанных э. д. с. и тока между краем щетки и сбегающей коллекторной пластиной возникают небольшие электрические дуги в виде мелких искр. Интенсивность этих искр зависит от величины результирующей э. д. с. в короткозамкнутой секции.

Во избежание недопустимого искрения под щетками величина э. д. с. в секции не должна превышать определенного значения. Однако коммутация тока в секции может также ухудшиться вследствие влияния поля полюсов, если ширина коммутационной зоны будет близка к расстоянию между краями наконечников двух соседних полюсов.

Ширина зоны коммутации по (10.75) [2]

а)=Error: Reference source not found/Error: Reference source not found-Error: Reference source not found=0,00,0Error: Reference source not found;

б)(Error: Reference source not found/Error: Reference source not found +Error: Reference source not found-Error: Reference source not found/Error: Reference source not found+Error: Reference source not found)Ч Error: Reference source not found ґ ґError: Reference source not found/Error: Reference source not found= 0,0117 0,0117Error: Reference source not found м.

Отношение

Error: Reference source not found/(Error: Reference source not found-Error: Reference source not found)=0,390,39Error: Reference source not found,

что удовлетворяет условию [4]

<0,8.

Коэффициент магнитной проводимости паза по (10.69) [2]

a) =ЧError: Reference source not foundЧError: Reference source not found/60= 11,5 11,5Error: Reference source not found м/с;

=13,81613,816∙lg(Error: Reference source not found)=-0,865011-0,8650111,1381,138Error: Reference source not found

б) (0,6∙2ЧError: Reference source not found/(Error: Reference source not found+Error: Reference source not found)

+(Error: Reference source not found/Error: Reference source not found)+0,92∙Error: Reference source not found)= 6,638 6,638Error: Reference source not found.

Индуктивность обмотки якоря по (6.15) [4]

(12,56∙10-6∙4∙Error: Reference source not found∙Error: Reference source not found/Error: Reference source not found)∙(Error: Reference source not found/(2∙Error: Reference source not found∙Error: Reference source not found))2=54,93854,938Error: Reference source not found мГн.

Реактивная ЭДС по (10.69) [2]

2Ч10-6ЧError: Reference source not foundЧError: Reference source not foundЧError: Reference source not foundЧError: Reference source not foundЧError: Reference source not found= 1,93 1,93Error: Reference source not found В.

ЭДС, индуктируемая в коммутируемой секции от поперечного поля реакции якоря, определяется следующим путём. Вначале определяем индукцию в зоне коммутации от действия поперечной МДС якоря [3]:

=1,25∙10-6∙Error: Reference source not found/(1-Error: Reference source not found)=0,05350,0535Error: Reference source not found Т.

Затем определяем ЭДС, индуктируемую в коммутируемой секции от поперечного поля реакции якоря

2∙Error: Reference source not found∙Error: Reference source not found∙Error: Reference source not found∙Error: Reference source not found=1,301,30Error: Reference source not found В.

Среднее значение результирующей ЭДС в короткозамкнутой секции якоря

=Error: Reference source not found+Error: Reference source not found=3,233,23Error: Reference source not found В.

В машинах малой мощности без добавочных полюсов, если щётки расположены на геометрической нейтрали, для обеспечения удовлетворительной коммутации 2…3 В. Если 2…3 В необходимо уменьшить линейную нагрузку в п. 3.1.5 и повторить расчет.

Индуктивность цепи якоря (для расчета параметров электропривода в гл.5)

Error: Reference source not found= 54,94 54,94Error: Reference source not found мГн

Активное сопротивление цепи якоря (для расчета параметров электропривода в гл. 5)

Error: Reference source not found= 13,68 13,68Error: Reference source not found Ом.

3.7 Определение размеров магнитной цепи

Внутренний диаметр якоря и диаметр вала для машин малой мощности

(0,18…0,24)∙ Error: Reference source not found=0,013…0,018 м.

Принимаем 1,10,015 0,015 м.

Сечение магнитной системы приведено на рис. 3.5.

Рис. 3.5. Магнитная система двигателя:

1- станина; 2 – якорь; 3 – обмотка возбуждения

В двигателях с непосредственной посадкой сердечника якоря на вал внутренний диаметр якоря равен диаметру вала. В таких двигателях с или учитывают,что часть магнитных силових потока замыкается через вал.

Высота спинки якоря:

а) действительная высота спинки якоря по (8.126)

=(Error: Reference source not found-Error: Reference source not found)/2-Error: Reference source not found= 0,00900,009Error: Reference source not found м=9 мм;

б) расчетная высота спинки якоря по (8.124) для четырёхполюсних машин при , а также для двухполюсных машин

( 0,75·(0,5·Error: Reference source not found-Error: Reference source not found)=0,0120,012Error: Reference source not found<Error: Reference source not found м)

Error: Reference source not found/2=11Error: Reference source not found

(2+Error: Reference source not found)/(3,2·Error: Reference source not found)·(Error: Reference source not found/2-Error: Reference source not found)= 0,0155 0,0155Error: Reference source not found м;

в противном случае

(Error: Reference source not found-Error: Reference source not found)/2-Error: Reference source not found=0,0090,009Error: Reference source not found м.

Принимаем расчетную высоту спинки якоря 1,10,0155 0,0155 м.

Принимаем для сердечников главных полюсов сталь марки 2013 толщиной 0,5 мм: коэффициент магнитного рассеяния для малых машин =1,08…1,12 принимаем 1,11,1Error: Reference source not found, длина сердечника 0,0440,044Error: Reference source not found м, коэффициент заполнения сталью Error: Reference source not found.

Высота сердечника полюса малых машин предварительно может быть принята:

=(0,12…0,4)∙ Error: Reference source not found=0,009...0,029 м.

Принимаем 1,10,029 0,029 м.

Ширина сердечника главного полюса определяется следующим путём.

Принимается индукция в сердечнике полюса. В машинах для продолжительного режима работы принимается в пределах

Принимаем 1,11,2 1,2 Т.

Определяется поперечное сечение сердечника полюса:

=Error: Reference source not found∙Error: Reference source not found/ (Error: Reference source not found∙Error: Reference source not found)=0,00159210,0015921Error: Reference source not found м2,

где - минимальная ширина сердечника главного полюса

Error: Reference source not found/Error: Reference source not found=0,0360,036Error: Reference source not found м.

Принимаем 1,10,036 0,036 м.

Индукция в сердечнике по табл.10.17 [2]

Error: Reference source not foundЧError: Reference source not found/(Error: Reference source not foundЧError: Reference source not foundЧError: Reference source not found)= 1,211,21Error: Reference source not found Тл.

Индукция в станине в машинах для продолжительного режима работы принимается в пределах не более

Принимаем 1,11,2 1,2 Т.

Сечение станины предварительно

Error: Reference source not foundЧError: Reference source not found/(2ЧError: Reference source not found∙Error: Reference source not found)=0,0007961 0,000796Error: Reference source not found м2,

Длина станины по (10/52) [2]

0,0440 0,0440Error: Reference source not found м.

Высота станины предварительно, табл.10.17 [2]

=Error: Reference source not found/Error: Reference source not found= 0,0181 0,0181Error: Reference source not foundм.

Принимаем высоту станины 1,10,0181 0,0181 м.

Сечение станины окончательно

=Error: Reference source not foundЧError: Reference source not found= 0,000796 0,000796Error: Reference source not found м

Воздушный зазор для двигателей продолжительного режима [4]

0,25∙Error: Reference source not found∙Error: Reference source not found∙10-6/Error: Reference source not found= 0,00077 0,00077Error: Reference source not found м.1,10,00077 0,00077 м.

Наружный размер станины с пямоугольным сечением по вертикали

Error: Reference source not found+2∙(Error: Reference source not found +Error: Reference source not found+Error: Reference source not found)=0,1690,169Error: Reference source not found м.

Внутренний размер станины по вертикали с прямоугольным сечением

Error: Reference source not found-2ЧError: Reference source not found= 0,133 0,133Error: Reference source not found м.

Наружный размер станины по горизонтали с прямоугольным сечением выбираем на 10% больше

1,1∙Error: Reference source not found=0,1860,186Error: Reference source not found м.

Принимаем 1,10,186 0,186 м.

Внутренний размер по горизонтали станины с прямоугольным сечением

Error: Reference source not found -2ЧError: Reference source not found= 0,150 0,150Error: Reference source not found м.

3.8 Расчетные сечения магнитной цепи

Сечение воздушного зазора, табл. 10.17 [2],

=Error: Reference source not foundЧError: Reference source not found= 0,00374 0,00374Error: Reference source not found м2.

Длина стали якоря

Error: Reference source not foundЧError: Reference source not found=0,0420,042Error: Reference source not found м.

Минимальное сечение зубцов якоря, табл. 10.16 [2], Sz=Error: Reference source not found м2.

Расчетное сечение спинки якоря, табл. 10.16 [2],

Error: Reference source not foundЧError: Reference source not found = 0,000651 0,000651Error: Reference source not found м2.

Сечение сердечника главного полюса, табл. 10.16 [2],

Error: Reference source not foundЧError: Reference source not foundЧError: Reference source not found= 0,00150 0,00150Error: Reference source not found м2.

Сечение станины (см. п. 3.5.6) Error: Reference source not found м2.

3.9 Средние длины магнитных линий

Воздушный зазор для двигателей продолжительного режима из 3.5.10 =Error: Reference source not found м.

Коэффициент воздушного зазора, учитывающий наличие пазов на якоре, по (10.50б) [2]

=(Error: Reference source not found+10ЧError: Reference source not found)/(Error: Reference source not found-Error: Reference source not found+10ЧError: Reference source not found)= 1,14 1,14Error: Reference source not found м.

Расчетная длина воздушного зазора

Error: Reference source not foundЧError: Reference source not found= 0,000878 0,000878Error: Reference source not found м.

Длина магнитной линии в зубцах якоря

Error: Reference source not found=0,020,02Error: Reference source not found м.

Длина магнитной линии в спинке якоря

Ч(Error: Reference source not found+Error: Reference source not found)/2ЧError: Reference source not found+Error: Reference source not found/2=0,0230,023Error: Reference source not found м.

Длина магнитной линии в сердечнике главного полюса

0,0290,029Error: Reference source not found м.

Длина магнитной линии в станине

(Error: Reference source not found+Error: Reference source not found-2∙Error: Reference source not found)/(Error: Reference source not found)+Error: Reference source not found/2=0,17750,1775Error: Reference source not found м,

3.10 Индукция в расчетных сечениях магнитной цепи

Индукция в воздушном зазоре, табл. 10.16 [2],

Error: Reference source not found/Error: Reference source not found= 0,44 0,44Error: Reference source not found Тл.

Расчетная индукция в сечении зубцов якоря, табл. 10.16 [2],

Error: Reference source not found/Error: Reference source not found= 1,360 1,360Error: Reference source not foundТл.

Индукция в зубцах якоря принимается до 1,3…1,5 Т.

Индукция в спинке якоря, табл. 10.16 [2],

Error: Reference source not found/(2ЧError: Reference source not found)= 1,27 1,27Error: Reference source not found Тл.

Максимальная индукция допускается до 1,3…1,5 Т.

Индукция в сердечнике главного полюса, табл. 10.16 [2],

Error: Reference source not foundЧError: Reference source not found/Error: Reference source not found=1,211,21Error: Reference source not found Тл.

Индукция в сердечнике главного полюса в машинах для продолжительного режима работы допускается до 1,0…1,5 Т.

Индукция в станине, табл. 10.16 [2],

Error: Reference source not foundЧError: Reference source not found/(2ЧError: Reference source not found)= 1,14 1,14Error: Reference source not found Тл.

Индукция в станине в машинах для продолжительного режима работы допускается в пределах до 1,0…1,4 Т.

3.11 Магнитные напряжения отдельных участков магнитной цепи

Магнитное напряжение воздушного зазора на два полюса

0,8ЧError: Reference source not foundЧError: Reference source not found∙106= 309,1 309,1Error: Reference source not found А.

Коэффициент вытеснения потока

Error: Reference source not foundЧError: Reference source not found/(Error: Reference source not foundЧError: Reference source not found)= 2,97 2,97Error: Reference source not found.

Магнитное напряжение ярма якоря Hj для стали 2013 определяется по основной кривой намагничивания табл. П.1.5 [2] , значения которой введены в программу для автоматического определения ,1,271,27151,96151,96228Error: Reference source not found 228 228 1740Error: Reference source not found 228 228 4400Error: Reference source not found 228 228 5950Error: Reference source not found 228 228 8800Error: Reference source not found 228 228 10000Error: Reference source not found 228 228 13770Error: Reference source not found 228 228 217200Error: Reference source not found 228 228 340000Error: Reference source not found 228 228 370000Error: Reference source not found 228 228

132,24196Error: Reference source not foundЧError: Reference source not found=4,54,5Error: Reference source not found А.

Магнитное напряжение зубцов якоря определяется для стали 2013 с учетом ответвления магнитного потока в паз. Если индукция в каком либо сечении зубца окажется более 1,8 Т, то необходимо учесть отвлетвление части потока зубцового деления в паз. При этом действительная индукция в зубце уменьшается ло сравнению с рассчитанной в п 3.10.2. Методика определения действительной индукции в зубце изложена в гл.4 [1],согласно которой в табл..3.1 заложена программа расчета при значениях как больше 1,8 Т, так и меньше 1,8 Т.. Путём подбора значения в левой колонке табл..3.1 и последующего автоматического пересчёта добиваються равенства значений в левой и правой колонках табл. 3.2. Значение в левом столбце используется программой в дальнейших расчетах.

Определяем среднюю ширину паза, п. 8.8 [2]

=(Error: Reference source not found+Error: Reference source not found)/2= 0,0032 0,0032Error: Reference source not found м.

Коэффициент, определяющий отношение площадей поперечных сечений паза и зубца на половине высоты зубца,

=Error: Reference source not found·Error: Reference source not found/(Error: Reference source not found·Error: Reference source not found·Error: Reference source not found)= 1,09 1,09Error: Reference source not found.

Определяем по (4.32) [2]

Таблица 3.2.

	=	=Error: Reference source not found-1,256∙10-6∙1,361,31151,96151,96228Error: Reference source not found 228 228 1740Error: Reference source not found 228 228 4400Error: Reference source not found 228 228 5950Error: Reference source not found 228 228 8800Error: Reference source not found 228 228 10000Error: Reference source not found 228 228 13770Error: Reference source not found 228 228 217200Error: Reference source not found 228 228 340000Error: Reference source not found 228 228 370000Error: Reference source not found 228 228 Error: Reference source not found∙Error: Reference source not found=
1,36		=1,361,36Error: Reference source not found

По значению программа вычисляет по кривой намагничивания для стали 2013, а затем вычисляем МДС

1,361,31151,96151,96228Error: Reference source not found 228 228 1740Error: Reference source not found 228 228 4400Error: Reference source not found 228 228 5950Error: Reference source not found 228 228 8800Error: Reference source not found 228 228 10000Error: Reference source not found 228 228 13770Error: Reference source not found 228 228 217200Error: Reference source not found 228 228 340000Error: Reference source not found 228 228 370000Error: Reference source not found 228 228 268268Error: Reference source not foundЧError: Reference source not found= 5,4 5,4Error: Reference source not found А.

Магнитное напряжение сердечника главного полюса (сталь 2013), Hг определяется по табл. П.1.5 аналогично: 1,211,31151,96151,96228Error: Reference source not found 228 228 1740Error: Reference source not found 228 228 4400Error: Reference source not found 228 228 5950Error: Reference source not found 228 228 8800Error: Reference source not found 228 228 10000Error: Reference source not found 228 228 13770Error: Reference source not found 228 228 217200Error: Reference source not found 228 228 340000Error: Reference source not found 228 228 370000Error: Reference source not found 228 228

132,24148Error: Reference source not foundЧError: Reference source not found= 4,29 4,29Error: Reference source not found А.

Магнитное напряжение станины (шихтованная сталь 2013), Hc определяется по табл. П.1.51,141,31151,96151,96228Error: Reference source not found 228 228 1740Error: Reference source not found 228 228 4400Error: Reference source not found 228 228 5950Error: Reference source not found 228 228 8800Error: Reference source not found 228 228 10000Error: Reference source not found 228 228 13770Error: Reference source not found 228 228 217200Error: Reference source not found 228 228 340000Error: Reference source not found 228 228 370000Error: Reference source not found 228 228

132,24132,24Error: Reference source not foundЧError: Reference source not found= 23,5 23,5 Error: Reference source not found А.

Суммарная МДС на полюс

Error: Reference source not found+Error: Reference source not found+Error: Reference source not found+Error: Reference source not found+Error: Reference source not found=347347Error: Reference source not found А.

МДС переходного слоя

Error: Reference source not found+Error: Reference source not found+Error: Reference source not found=319319Error: Reference source not found А.

Аналогичным образом производим расчет для потоков, отличных от номинального значения (например, 0,5; 0,75; 1,0; 1,4 и т.д.) . Результаты расчета сведены в табл.3.2. В верхней строке таблицы приведены относительные значения потока , которые мы можем изменять при необходимости. Программа выполняет расчет для тех относительных значений , которые мы укажем в верхней строке. Магнитное напряжение зубцов якоря в таблице для двух последних значений магнитного потока рассчитывается для стали 2013 с учетом ответвления магнитного потока в паз аналогично п. 3.11.4. Для этого справа рядом с таблицей приведена строка, в которую вставлена программа.

Таблица 3.2 Расчет характеристик намагничивания

№ п/п	Вели чина	Ед. изм.	0,5	0,75	0,9	1	1,4	1,85
	Е	В	103	154,5	185	206	288	381,1
	Фб	Вб	0,083	0,124	0,149	0,165	0,231	0,305
	Вб	Тл	0,220	0,330	0,396	0,440	0,616	0,814
	Fб	А	154,6	231,8	278,2	309,1	432,7	571,8

Bz

Тл

0,680

1,020

1,224

1,360

1,904

2,516

1,27

0,7311,31151,96151,96228Error: Reference source not found 228 228 1740Error: Reference source not found 228 228 4400Error: Reference source not found 228 228 5950Error: Reference source not found 228 228 8800Error: Reference source not found 228 228 10000Error: Reference source not found 228 228 13770Error: Reference source not found 228 228 217200Error: Reference source not found 228 228 340000Error: Reference source not found 228 228 370000Error: Reference source not found 228 228 1,90

1,68

1,681,31151,96151,96228Error: Reference source not found 228 228 1740Error: Reference source not found 228 228 4400Error: Reference source not found 228 228 5950Error: Reference source not found 228 228 8800Error: Reference source not found 228 228 10000Error: Reference source not found 228 228 13770Error: Reference source not found 228 228 217200Error: Reference source not found 228 228 340000Error: Reference source not found 228 228 370000Error: Reference source not found 228 228 2,51

	Hz	А/м	0,681,31151,96151,96228Error: Reference source not found 228 228 1740Error: Reference source not found 228 228 4400Error: Reference source not found 228 228 5950Error: Reference source not found 228 228 8800Error: Reference source not found 228 228 10000Error: Reference source not found 228 228 13770Error: Reference source not found 228 228 217200Error: Reference source not found 228 228 340000Error: Reference source not found 228 228 370000Error: Reference source not found 228 228 228	1,021,31151,96151,96228Error: Reference source not found 228 228 1740Error: Reference source not found 228 228 4400Error: Reference source not found 228 228 5950Error: Reference source not found 228 228 8800Error: Reference source not found 228 228 10000Error: Reference source not found 228 228 13770Error: Reference source not found 228 228 217200Error: Reference source not found 228 228 340000Error: Reference source not found 228 228 370000Error: Reference source not found 228 228 228	1,2241,31151,96151,96228Error: Reference source not found 228 228 1740Error: Reference source not found 228 228 4400Error: Reference source not found 228 228 5950Error: Reference source not found 228 228 8800Error: Reference source not found 228 228 10000Error: Reference source not found 228 228 13770Error: Reference source not found 228 228 217200Error: Reference source not found 228 228 340000Error: Reference source not found 228 228 370000Error: Reference source not found 228 228 228	1,361,31151,96151,96228Error: Reference source not found 228 228 1740Error: Reference source not found 228 228 4400Error: Reference source not found 228 228 5950Error: Reference source not found 228 228 8800Error: Reference source not found 228 228 10000Error: Reference source not found 228 228 13770Error: Reference source not found 228 228 217200Error: Reference source not found 228 228 340000Error: Reference source not found 228 228 370000Error: Reference source not found 228 228 228	0,7311,31151,96151,96228Error: Reference source not found 228 228 1740Error: Reference source not found 228 228 4400Error: Reference source not found 228 228 5950Error: Reference source not found 228 228 8800Error: Reference source not found 228 228 10000Error: Reference source not found 228 228 13770Error: Reference source not found 228 228 217200Error: Reference source not found 228 228 340000Error: Reference source not found 228 228 370000Error: Reference source not found 228 228 228	1,681,31151,96151,96228Error: Reference source not found 228 228 1740Error: Reference source not found 228 228 4400Error: Reference source not found 228 228 5950Error: Reference source not found 228 228 8800Error: Reference source not found 228 228 10000Error: Reference source not found 228 228 13770Error: Reference source not found 228 228 217200Error: Reference source not found 228 228 340000Error: Reference source not found 228 228 370000Error: Reference source not found 228 228 228
	Fz	А	2	2	3	5	4	61
	BJ	Тл	0,635	0,953	1,143	1,270	1,778	2,350
	HJ	А/м	0,6351,31151,96151,96228Error: Reference source not found 228 228 1740Error: Reference source not found 228 228 4400Error: Reference source not found 228 228 5950Error: Reference source not found 228 228 8800Error: Reference source not found 228 228 10000Error: Reference source not found 228 228 13770Error: Reference source not found 228 228 217200Error: Reference source not found 228 228 340000Error: Reference source not found 228 228 370000Error: Reference source not found 228 228 228	0,9531,31151,96151,96228Error: Reference source not found 228 228 1740Error: Reference source not found 228 228 4400Error: Reference source not found 228 228 5950Error: Reference source not found 228 228 8800Error: Reference source not found 228 228 10000Error: Reference source not found 228 228 13770Error: Reference source not found 228 228 217200Error: Reference source not found 228 228 340000Error: Reference source not found 228 228 370000Error: Reference source not found 228 228 228	1,1431,31151,96151,96228Error: Reference source not found 228 228 1740Error: Reference source not found 228 228 4400Error: Reference source not found 228 228 5950Error: Reference source not found 228 228 8800Error: Reference source not found 228 228 10000Error: Reference source not found 228 228 13770Error: Reference source not found 228 228 217200Error: Reference source not found 228 228 340000Error: Reference source not found 228 228 370000Error: Reference source not found 228 228 228	1,271,31151,96151,96228Error: Reference source not found 228 228 1740Error: Reference source not found 228 228 4400Error: Reference source not found 228 228 5950Error: Reference source not found 228 228 8800Error: Reference source not found 228 228 10000Error: Reference source not found 228 228 13770Error: Reference source not found 228 228 217200Error: Reference source not found 228 228 340000Error: Reference source not found 228 228 370000Error: Reference source not found 228 228 228	1,7781,31151,96151,96228Error: Reference source not found 228 228 1740Error: Reference source not found 228 228 4400Error: Reference source not found 228 228 5950Error: Reference source not found 228 228 8800Error: Reference source not found 228 228 10000Error: Reference source not found 228 228 13770Error: Reference source not found 228 228 217200Error: Reference source not found 228 228 340000Error: Reference source not found 228 228 370000Error: Reference source not found 228 228 228	2,351,31151,96151,96228Error: Reference source not found 228 228 1740Error: Reference source not found 228 228 4400Error: Reference source not found 228 228 5950Error: Reference source not found 228 228 8800Error: Reference source not found 228 228 10000Error: Reference source not found 228 228 13770Error: Reference source not found 228 228 217200Error: Reference source not found 228 228 340000Error: Reference source not found 228 228 370000Error: Reference source not found 228 228 228
	FJ	А	1,7 1,7Error: Reference source not found	2,6 2,6Error: Reference source not found	3,1 3,1Error: Reference source not found	4,5 4,5Error: Reference source not found	142,8 142,8Error: Reference source not found	5 750,05 750,0Error: Reference source not found
	Фг	х10-2Вб	0,0910,091Error: Reference source not found	0,1360,136Error: Reference source not found	0,1640,164Error: Reference source not found	0,1820,182Error: Reference source not found	0,2540,254Error: Reference source not found	0,336 0,336Error: Reference source not found
	Вг	Тл	0,61 0,61Error: Reference source not found	0,91 0,91Error: Reference source not found	1,09 1,09Error: Reference source not found	1,21 1,21Error: Reference source not found	1,69 1,69Error: Reference source not found	2,24 2,24Error: Reference source not found
		А/м	0,611,31151,96151,96228Error: Reference source not found 228 228 1740Error: Reference source not found 228 228 4400Error: Reference source not found 228 228 5950Error: Reference source not found 228 228 8800Error: Reference source not found 228 228 10000Error: Reference source not found 228 228 13770Error: Reference source not found 228 228 217200Error: Reference source not found 228 228 340000Error: Reference source not found 228 228 370000Error: Reference source not found 228 228 228	0,911,31151,96151,96228Error: Reference source not found 228 228 1740Error: Reference source not found 228 228 4400Error: Reference source not found 228 228 5950Error: Reference source not found 228 228 8800Error: Reference source not found 228 228 10000Error: Reference source not found 228 228 13770Error: Reference source not found 228 228 217200Error: Reference source not found 228 228 340000Error: Reference source not found 228 228 370000Error: Reference source not found 228 228 228	1,091,31151,96151,96228Error: Reference source not found 228 228 1740Error: Reference source not found 228 228 4400Error: Reference source not found 228 228 5950Error: Reference source not found 228 228 8800Error: Reference source not found 228 228 10000Error: Reference source not found 228 228 13770Error: Reference source not found 228 228 217200Error: Reference source not found 228 228 340000Error: Reference source not found 228 228 370000Error: Reference source not found 228 228 228	1,211,31151,96151,96228Error: Reference source not found 228 228 1740Error: Reference source not found 228 228 4400Error: Reference source not found 228 228 5950Error: Reference source not found 228 228 8800Error: Reference source not found 228 228 10000Error: Reference source not found 228 228 13770Error: Reference source not found 228 228 217200Error: Reference source not found 228 228 340000Error: Reference source not found 228 228 370000Error: Reference source not found 228 228 228	1,691,31151,96151,96228Error: Reference source not found 228 228 1740Error: Reference source not found 228 228 4400Error: Reference source not found 228 228 5950Error: Reference source not found 228 228 8800Error: Reference source not found 228 228 10000Error: Reference source not found 228 228 13770Error: Reference source not found 228 228 217200Error: Reference source not found 228 228 340000Error: Reference source not found 228 228 370000Error: Reference source not found 228 228 228	2,241,31151,96151,96228Error: Reference source not found 228 228 1740Error: Reference source not found 228 228 4400Error: Reference source not found 228 228 5950Error: Reference source not found 228 228 8800Error: Reference source not found 228 228 10000Error: Reference source not found 228 228 13770Error: Reference source not found 228 228 217200Error: Reference source not found 228 228 340000Error: Reference source not found 228 228 370000Error: Reference source not found 228 228 228
	Fг	А	2,1 2,1Error: Reference source not found	3,1 3,1Error: Reference source not found	3,7 3,7Error: Reference source not found	4,3 4,3Error: Reference source not found	93,7 93,7Error: Reference source not found	4 698,04 698,0Error: Reference source not found
	Всп	Тл	0,610,61Error: Reference source not found	0,910,91Error: Reference source not found	1,091,09Error: Reference source not found	1,211,21Error: Reference source not found	1,691,69Error: Reference source not found	2,242,24Error: Reference source not found
	Fсп	А	!Неопределенная закладка, LСП!Неопределенная закладка, LСП0	!Неопределенная закладка, LСП!Неопределенная закладка, LСП0	!Неопределенная закладка, LСП!Неопределенная закладка, LСП0	!Неопределенная закладка, LСП!Неопределенная закладка, LСП0	!Неопределенная закладка, LСП!Неопределенная закладка, LСП0	!Неопределенная закладка, LСП!Неопределенная закладка, LСП0
	Bc	Тл	0,57 0,57Error: Reference source not found	0,86 0,86Error: Reference source not found	1,03 1,03Error: Reference source not found	1,14 1,14Error: Reference source not found	1,25 1,25Error: Reference source not found	1,31 1,31Error: Reference source not found
	Hc	А/м	0,571,31151,96151,96228Error: Reference source not found 228 228 1740Error: Reference source not found 228 228 4400Error: Reference source not found 228 228 5950Error: Reference source not found 228 228 8800Error: Reference source not found 228 228 10000Error: Reference source not found 228 228 13770Error: Reference source not found 228 228 217200Error: Reference source not found 228 228 340000Error: Reference source not found 228 228 370000Error: Reference source not found 228 228 228	0,861,31151,96151,96228Error: Reference source not found 228 228 1740Error: Reference source not found 228 228 4400Error: Reference source not found 228 228 5950Error: Reference source not found 228 228 8800Error: Reference source not found 228 228 10000Error: Reference source not found 228 228 13770Error: Reference source not found 228 228 217200Error: Reference source not found 228 228 340000Error: Reference source not found 228 228 370000Error: Reference source not found 228 228 228	1,031,31151,96151,96228Error: Reference source not found 228 228 1740Error: Reference source not found 228 228 4400Error: Reference source not found 228 228 5950Error: Reference source not found 228 228 8800Error: Reference source not found 228 228 10000Error: Reference source not found 228 228 13770Error: Reference source not found 228 228 217200Error: Reference source not found 228 228 340000Error: Reference source not found 228 228 370000Error: Reference source not found 228 228 228	1,141,31151,96151,96228Error: Reference source not found 228 228 1740Error: Reference source not found 228 228 4400Error: Reference source not found 228 228 5950Error: Reference source not found 228 228 8800Error: Reference source not found 228 228 10000Error: Reference source not found 228 228 13770Error: Reference source not found 228 228 217200Error: Reference source not found 228 228 340000Error: Reference source not found 228 228 370000Error: Reference source not found 228 228 228	1,251,31151,96151,96228Error: Reference source not found 228 228 1740Error: Reference source not found 228 228 4400Error: Reference source not found 228 228 5950Error: Reference source not found 228 228 8800Error: Reference source not found 228 228 10000Error: Reference source not found 228 228 13770Error: Reference source not found 228 228 217200Error: Reference source not found 228 228 340000Error: Reference source not found 228 228 370000Error: Reference source not found 228 228 228	1,311,31151,96151,96228Error: Reference source not found 228 228 1740Error: Reference source not found 228 228 4400Error: Reference source not found 228 228 5950Error: Reference source not found 228 228 8800Error: Reference source not found 228 228 10000Error: Reference source not found 228 228 13770Error: Reference source not found 228 228 217200Error: Reference source not found 228 228 340000Error: Reference source not found 228 228 370000Error: Reference source not found 228 228 228
	Fc	А	12 12Error: Reference source not found	18 18Error: Reference source not found	21 21Error: Reference source not found	23 23Error: Reference source not found	32 32Error: Reference source not found	4040Error: Reference source not found
	Fсум	А	172172Error: Reference source not found172172	257257Error: Reference source not found257257	309309Error: Reference source not found309309	346346Error: Reference source not found346346346346	706706Error: Reference source not found706706	1112111121Error: Reference source not found1112111121
	Fперех	А	158 158Error: Reference source not found158158	236 236Error: Reference source not found236236	284284Error: Reference source not found284284	319319Error: Reference source not found319319	580580Error: Reference source not found580580	63836383Error: Reference source not found63836383
22	еуд	В/об//мин	0,034 0,034Error: Reference source not found0,0340,034	0,052 0,052Error: Reference source not found0,0520,052	0,062 0,062Error: Reference source not found0,0620,062	0,069 0,069Error: Reference source not found0,0690,069	0,096 0,096Error: Reference source not found0,0960,096	0,127 0,127Error: Reference source not found0,1270,127
23	Вб	Тл	0,2200,220,22	0,3300,330,33	0,3960,3960,396	0,4400,440,44	0,6160,6160,616	0,8140,8140,814

Строим характеристику холостого хода (намагничивания) – зависимость удельной ЭДС от суммарной МДС на один полюс и переходную характеристику – зависимость индукции в воздушном зазоре от МДС переходного слоя на один полюс (черт. РР1).

3.12 Расчет обмоток возбуждения

Размагничивающее действие реакции якоря определяем по переходной характеристике (черт. РР1) по методике п.10.5 [2].

При нагрузке под действием поля поперечной реакции якоря магнитное поле в воздушном зазоре искажается: под одним краем полюса индукция индукция уменьшается, под другим возрастает. При значительной поперечной реакции якоря может произойти опрокидывание поля под одним краем полюса и индукция примет отрицательное значение. Минимальное значение намагничивающей силы под сбегающим краем полюса (для режима двигателя) определится:

=Error: Reference source not found-Error: Reference source not foundЧError: Reference source not found/2=-190-190Error: Reference source not found A,

Из переходной характеристики определяем (автоматически программой) минимальное значение магнитной индукции в воздушном зазоре под сбегающим краем полюса =-0,26-0,264,625Error: Reference source not found-0,26-0,261,231Error: Reference source not found-0,26-0,260,768Error: Reference source not found-0,26-0,260,575Error: Reference source not found-0,26-0,260,495Error: Reference source not found-0,26-0,26Error: Reference source not found.

Тому що поле реакції якоря замикається по контуру: зубці якоря, спинка якоря, повітряний зазор, полюсний наконечник, то повітряний зазор вибирають таким, щоб індукція протягом усієї полюсної дуги не змінювала свого напрямку. Якщо <0 необхідно збільшити повітряний зазор у п.3.7.10, а потім повторити розрахунок, починаючи з п.3.7.10.

Максимальное значение намагничивающей силы под набегающим краем полюса:

=Error: Reference source not found+Error: Reference source not foundЧError: Reference source not found/2=828!Формула не в таблице828Error: Reference source not found A,

Из переходной характеристики определяем максимальное значение магнитной индукции в воздушном зазоре под набегающим краем полюса =1,15 0,624 1,16Error: Reference source not found 1,16 0,624 1,144Error: Reference source not found 1,144 0,624 1,08Error: Reference source not found 1,08 0,624 0,783Error: Reference source not found 0,783 0,624 0,624Error: Reference source not found 0,624 0,624 Error: Reference source not found

Из (10.35) [2] определяем среднее значение индукции в воздушном зазоре под нагрузкой:

=(Error: Reference source not found+4ЧError: Reference source not found+Error: Reference source not found)/6=0,3540,354Error: Reference source not found Тл,

где - номинальное значение индукции в воздушном зазоре в режиме холостого хода

Из переходной характеристики определяем (автоматически программой): 254 253 =253Error: Reference source not found 253 253 253Error: Reference source not found 253 253 4116Error: Reference source not found 253 253 159Error: Reference source not found 253 253 -274Error: Reference source not found 253 253 Error: Reference source not foundА.

Определяем МДС поперечной реакции якоря:

=Error: Reference source not found-Error: Reference source not found=6666Error: Reference source not found А

Продольная коммутационная МДС якоря в машинах малой мощности возникает в результате смещения нейтральной точки обмотки с геометрической нейтрали при замедленной коммутации тока в короткозамкнутых секциях. В машинах без добавочных полюсов и положении щёток на геометрической нейтрали процесс коммутации в короткозамкнутых секциях якоря получается замедленным. В этом случае коммутационная МДС якоря у двигателей усиливает поле полюсов. Её величина определяется следующим путём.

Переходное падение напряжения в щёточном контакте на пару щёток марки ЭГ-14 по табл. П4.2 [2] =2,5 В, составляющие переходного падения напряжения в контакте щёток =2,1 В, =0,4 В по [4].

Сопротивление щёточного контакта

=Error: Reference source not found∙2,5/(4∙Error: Reference source not found)=0,5660,566Error: Reference source not found Ом.

Период коммутации

Error: Reference source not found/Error: Reference source not found=0,0006370,000637Error: Reference source not found с.

Средняя длина силовой линии поперечного поля якоря в междуполюсном пространстве двигателя

(Error: Reference source not found-Error: Reference source not found)/2=0,0150,015Error: Reference source not found м.

Средняя эквивалентная индуктивность секции якоря

Error: Reference source not found∙Error: Reference source not found∙Error: Reference source not found∙10-6∙Error: Reference source not found∙Error: Reference source not found∙Error: Reference source not found∙Error: Reference source not found/ (Error: Reference source not found∙Error: Reference source not found)=0,0000840,000084Error: Reference source not found Гн.

Коэффициенты определяются:

Error: Reference source not found∙Error: Reference source not found/Error: Reference source not found=4,294,29Error: Reference source not found;

1,7∙2,1∙Error: Reference source not found/2,5=6,1266,126Error: Reference source not found;

1,7∙0,4∙Error: Reference source not found/2,5=1,1671,167Error: Reference source not found.

Коммутационная МДС якоря на один полюс

Error: Reference source not found∙Error: Reference source not found/(Error: Reference source not found+Error: Reference source not found+1))∙ (1+0,2∙3,14∙Error: Reference source not found/(Error: Reference source not found∙Error: Reference source not found))=1515Error: Reference source not found А.

Для устойчивой работы двигателя при изменении нагрузки на валу применим стабилизирующую последовательную обмотку. Без стабилизирующей обмотки возбуждения с увеличением нагрузки на валу двигателя увеличивается ток якоря и увеличивается размагничивающее действие реакции якоря на основной магнитний поток главных полюсов. При достаточно большом значении реакции якоря зависимость частоты вращения якоря от мощности на валу двигателя имеет не падающий, а возрастающий характер, что приводит к неустойчивому режиму работы двигателя. МДС последовательной стабилизирующей обмотки возбуждения должна компенсировать МДС реакции якоря. Поэтому принимаем МДС стабилизирующей обмотки равной МДС поперечной реакции якоря (направлены навстречу друг другу) ==6666Error: Reference source not found А.

Число витков стабилизирующей обмотки на один полюс

Error: Reference source not found/Error: Reference source not found=29,8629,86Error: Reference source not found

Принимаем =3030Error: Reference source not found витков.

Уточняем МДС стабилизирующей обмотки при номинальном режиме работы

Error: Reference source not found∙Error: Reference source not found=66,366,3Error: Reference source not found А.

Сечение и диаметр провода последовательной обмотки возбуждения. Плотность тока в обмотке предварительно выбираем для машин со степенью защиты IP22 по п.10.7: 1,15000000 5000000 А/м2.

Расчетное сечение провода предварительно

=Error: Reference source not found/Error: Reference source not found=0,0000004420,000000442Error: Reference source not found м2.

Принимаем по табл. 10.18 [2] круглый провод ПСД: по табл. П.3.1 [2] диаметр голого провода dГСО=0,00075 м, диаметр изолированного провода 1,10,000915= 0,000815 м; = 0,0009150,000915Error: Reference source not found м,

сечение провода 1,10,000000442= 0,000000442 м2.

Окончательная плотность тока в проводнике стабилизирующей обмотки возбуждения

=Error: Reference source not found/Error: Reference source not found=50000005000000Error: Reference source not found А/м2.

Средняя длина витка стабилизирующей обмотки

=2Ч(Error: Reference source not found+Error: Reference source not found= 0,1600,160Error: Reference source not found м.

Полная длина обмотки

Error: Reference source not foundЧError: Reference source not foundЧError: Reference source not found=9,609,60Error: Reference source not found м.

Сопротивление стабилизирующей обмотки возбуждения при °С

=Error: Reference source not found/(57Ч106ЧError: Reference source not found)= 0,38 0,38Error: Reference source not found Ом.

Сопротивление стабилизирующей обмотки возбуждения при °С

1,22ЧError: Reference source not found =0,460,46Error: Reference source not found Ом.

Масса меди стабилизирующей обмотки

8900ЧError: Reference source not foundЧError: Reference source not found= 0,0378 0,0378Error: Reference source not found кг.

Выбираем изоляцию обмоток: изоляция сердечника: эпоксидная смола, толщина 1 мм.

Потребная площадь окна для размещения стабилизирующей обмотки возбуждения на полюсе

Error: Reference source not found∙Error: Reference source not found2∙106/0,84=3030Error: Reference source not found мм2,

где =0,82...0,88 – коэффициент, учитывающий возможные неточности намотки рядов провода в катушке. Фактическая площадь окна для размещения обмотки возбуждения на полюсе

1,2∙Error: Reference source not found3636=Error: Reference source not found мм2.

Продольная составляющая МДС якоря на один полюс возникает вследствие самопрозвольного сдвига щёток с геометрической нейтрали по механическим причинам и неточности установки и в малых машинах незначительна:

=0,00025∙10-2∙Error: Reference source not found=3,03,0 Error: Reference source not found А.

Необходимая МДС шунтовой обмотки возбуждения на один полюс

Error: Reference source not found+Error: Reference source not found-Error: Reference source not found-Error: Reference source not found-Error: Reference source not found=328,7328,7Error: Reference source not found А.

Вначале принимаем значение согласно полученному по формуле. Затем выполняем расчет по пп..3.11.5-3.13.12. При несовпадении значения частоты вращения в номинальном режиме (при расчете рабочих характеристик в п.3.13.12 ) корректируем . После корректировки принимаем 1,1329 329 А.

Принимаем предварительно ширину катушки параллельной обмотки

0,5∙(Error: Reference source not found-Error: Reference source not found)=0,0240,024Error: Reference source not found м,

толщину изоляции обмотки возбуждения (изоляция сердечника полюса- эпоксидная смола толщиной 1 мм) 1,10,001 0,001 м. тогда средняя длина витка обмотки по (10.57) [2]

2Ч(Error: Reference source not found+Error: Reference source not found)+Ч(Error: Reference source not found+Error: Reference source not found)=

=0,2390,239Error: Reference source not found м.

Расчетное сечение меди параллельной обмотки при последовательном соединении катушек полюсов по (10.58) [2]

1,1ЧError: Reference source not foundЧError: Reference source not foundЧError: Reference source not found/(Error: Reference source not foundЧ57Ч106)=

= 0,00000001379 0,00000001379Error: Reference source not found м2,

где - коэффициент запаса.

Принимаем по табл. 10.18 [2] круглый провод ПСД: по табл. П.3.1 [2] диаметр голого провода м, диаметр изолированного провода 1,10,0001= 0,0001 м; сечение провода 1,10,00000000502= 0,00000000502 м2.

Номинальную плотность тока принимаем для машин со степенью защиты IP22 по п.10.7:

35000003500000Error: Reference source not found А/м2.

Число витков на полюс по (10.64) [2] с учетом выбранного сечения провода

Error: Reference source not found∙Error: Reference source not found/(Error: Reference source not foundЧError: Reference source not found2)=24812481Error: Reference source not found.

Потребная площадь окна для размещения обмотки возбуждения на полюсе

Error: Reference source not found∙Error: Reference source not found2∙106/0,84=3030Error: Reference source not found мм2,

где =0,82...0,88 – коэффициент, учитывающий возможные неточности намотки рядов провода в катушке. 3.12.20. Фактическая площадь окна для размещения обмотки возбуждения на полюсе

1,2∙Error: Reference source not found3636=Error: Reference source not found мм2.

На основании производится размещение обмотки возбуждения и уточнение высоты сердечника полюса.

Определяем номинальный ток возбуждения:

Error: Reference source not found/Error: Reference source not found=0,130,13Error: Reference source not found А.

Полная длина обмотки

Error: Reference source not foundЧError: Reference source not foundЧError: Reference source not found=11860,023Error: Reference source not found м.

Сопротивление обмотки возбуждения при °С

=Error: Reference source not found/(57Ч106ЧError: Reference source not found)=41454145Error: Reference source not found Ом.

Сопротивление обмотки возбуждения при °С

1,22ЧError: Reference source not found=50575057Error: Reference source not found Ом.

Масса меди параллельной обмотки

8900ЧError: Reference source not foundЧError: Reference source not found= 0,05 0,05Error: Reference source not found кг.

Выбираем изоляцию обмоток: изоляция сердечника: эпоксидная смола, толщина 1 мм.

3.13 Потери и КПД

Электрические потери в обмотке якоря по п. 10.10 [2]

Error: Reference source not found2ЧError: Reference source not found=81,581,5Error: Reference source not found Вт.

Электрические потери в обмотке возбуждения :

Error: Reference source not foundЧError: Reference source not found= 28,6 28,6Error: Reference source not found Вт.

Электрические потери в переходном контакте щеток на коллекторе

2,5ЧError: Reference source not found=5,55,5Error: Reference source not found Вт.

Потери на трение щеток о коллектор

Error: Reference source not foundЧ30000Ч0,2ЧError: Reference source not found=1,51,5Error: Reference source not found Вт,

где - давление на щетку; для щетки марки ЭГ - 14 Па.

f = 0,2 - коэффициент трения щетки.

Потери в подшипниках определяются следующим путём [4].

Масса якоря с обмоткой и валом (стр. 232) [2]

6500∙Error: Reference source not found2∙Error: Reference source not found= 1,5 1,5Error: Reference source not found кг.

Масса коллектора с валом (стр. 232) [2]

6100∙Error: Reference source not found2∙Error: Reference source not found= 0,1 0,1Error: Reference source not found кг.

Потери в подшипниках

1,5∙(Error: Reference source not found+Error: Reference source not found)∙ Error: Reference source not found 10-3=7,27,2Error: Reference source not found Вт.

Потери на трение якоря о воздух при скорости вращения до 12000 об/мин

2∙Error: Reference source not found3∙Error: Reference source not found3∙Error: Reference source not found∙10-6=0,920,92Error: Reference source not found Вт.

Масса стали спинки ярма якоря по (10.103) [2]

7800ЧЧ((Error: Reference source not found-2ЧError: Reference source not found)2-Error: Reference source not found2)ЧError: Reference source not found ЧError: Reference source not found/4= 0,22 0,22Error: Reference source not found кг

Условная масса стали зубцов якоря по (10.101) [2]

7800ЧError: Reference source not foundЧError: Reference source not found ∙Error: Reference source not foundЧ Error: Reference source not found ЧError: Reference source not found= 0,53 0,53Error: Reference source not found кг

Магнитные потери в ярме якоря

a)= =Error: Reference source not found/2ЧError: Reference source not found/60= 50 50Error: Reference source not found Гц;

б) 2,3Ч1,75Ч(Error: Reference source not found/50)1,4ЧError: Reference source not found2ЧError: Reference source not found=1,431,43Error: Reference source not found Вт,

где p1,0/50=1,75 Вт/кг, по табл 6-24 [2] для стали 2312.

Магнитные потери в зубцах якоря

2,3Ч1,75Ч(Error: Reference source not found/50)1,4ЧError: Reference source not found2ЧError: Reference source not found=3,953,95Error: Reference source not found Вт,

Добавочные потери

Error: Reference source not foundЧError: Reference source not found=5,725,72Error: Reference source not found Вт.

Сумма потерь

Error: Reference source not found+Error: Reference source not found+Error: Reference source not found+Error: Reference source not found+Error: Reference source not found+Error: Reference source not found+Error: Reference source not found+Error: Reference source not found+Error: Reference source not found =136136Error: Reference source not found Вт.

Потребляемая мощность

=Error: Reference source not found+Error: Reference source not found=536536Error: Reference source not foundВт.

Коэффициент полезного действия по (8-97) [2]

Error: Reference source not found/(Error: Reference source not found+Error: Reference source not found)= 0,746 0,746Error: Reference source not found.

3.14 Рабочие характеристики

Для построения рабочих характеристик двигателя при номинальном напряжении и токе возбуждения принимаем, что потери холостого хода с нагрузкой практически не изменяются и составляют:

Error: Reference source not found+Error: Reference source not found+Error: Reference source not found+Error: Reference source not found+Error: Reference source not found=15,0015,00Error: Reference source not found Вт.

МДС поперечной реакции якоря для нескольких значений тока якоря позволяют представим зависимостью от тока I в виде (п.12-14 [3]):

=Error: Reference source not foundЧ/Error: Reference source not foundА.

МДС стабилизирующей обмотки возбуждения для нескольких значений тока якоря представим зависимостью от тока I в виде :

=Error: Reference source not foundЧ/Error: Reference source not foundА.

Продольная коммутационная МДС якоря на один полюс представим зависимостью от тока I

0,5∙Error: Reference source not found∙(/Error: Reference source not found)3∙Error: Reference source not found/((Error: Reference source not found+(Error: Reference source not found+1) /Error: Reference source not found))∙(1+0,2∙3,14∙Error: Reference source not found/(Error: Reference source not found∙Error: Reference source not found))=11,2011,20Error: Reference source not found∙/(Error: Reference source not found+0,980,98Error: Reference source not found) .

Задаваясь током якоря IТ, определяем ЭДС обмотки якоря:

б)Error: Reference source not found-ЧError: Reference source not found-2,5, В.

Вычисляем результирующую МДС возбуждения:

Error: Reference source not found-Error: Reference source not foundЧ/Error: Reference source not found+Error: Reference source not foundЧ/Error: Reference source not found+Error: Reference source not found∙/(Error: Reference source not found+0,980,98Error: Reference source not found ), А.

По значению программа автоматически находит из кривой холостого хода черт. РР1 удельную ЭДС якоря:

, .

Определяем скорость вращения якоря

, об/мин.

Ток якоря при холостом ходе

=Error: Reference source not found/Error: Reference source not found=0,070,07Error: Reference source not found, A.

Вычисляем ток двигателя:

IТ+Error: Reference source not found A.

Потребляемая мощность двигателя

Error: Reference source not foundЧ(IТ+Error: Reference source not found) Вт.

Полезная мощность на валу двигателя

(Error: Reference source not found-ЧError: Reference source not found-2,5) -Error: Reference source not found-Error: Reference source not foundЧ(Error: Reference source not found/ /+Error: Reference source not found)2 , Вт.

Коэффициент полезного действия

.

Вращающий момент

, НЧм.

Результаты расчетов, по пп.15.1-15.12 для ряда значений тока якоря IТ, сведены в табл. 3.4, рабочие характеристики двигателя приведены на черт РР1.

Таблица 3.4 Рабочие характеристики двигателя

,					n,				h
Error: Reference source not found	Error: Reference source not found	216,3	329329Error: Reference source not found	0,0650 0,0658 0,0672Error: Reference source not found 0,0672 0,0658 0,0658Error: Reference source not found 0,0658 0,0658 0,0658Error: Reference source not found 0,0658 0,0658 0,0214Error: Reference source not found 0,0658 0,0658 0,062Error: Reference source not found 0,0658 0,0658 0,0658	3287	0,07	44	0	0,0000,00,0	0,0000,00,0
Error: Reference source not found	0,5	208,9	329329Error: Reference source not found	0,065 0,0658 0,067Error: Reference source not found 0,067 0,0658 0,066Error: Reference source not found 0,066 0,0658 0,066Error: Reference source not found 0,066 0,0658 0,021Error: Reference source not found 0,066 0,0658 0,0616Error: Reference source not found 0,066 0,0658 0,0658	3165	0,50	139	89	0,6400,640,64	0,2690,3710340,371034
Error: Reference source not found	0,7	205,5	329329Error: Reference source not found	0,0650 0,0658 0,0672Error: Reference source not found 0,0672 0,0658 0,0658Error: Reference source not found 0,0658 0,0658 0,0658Error: Reference source not found 0,0658 0,0658 0,0214Error: Reference source not found 0,0658 0,0658 0,0616Error: Reference source not found 0,0658 0,0658 0,0658	3123	0,70	183	128	0,6990,6990,699	0,3920,540690,54069
Error: Reference source not found	0,8	203,8	329329Error: Reference source not found	0,0650 0,0658 0,0672Error: Reference source not found 0,0672 0,0658 0,0658Error: Reference source not found 0,0658 0,0658 0,0658Error: Reference source not found 0,0658 0,0658 0,0214Error: Reference source not found 0,0658 0,0658 0,0616Error: Reference source not found 0,0658 0,0658 0,0658	3097	0,80	205	147	0,7170,7170,717	0,4540,6262070,626207
Error: Reference source not found	0,9	202,1	329329Error: Reference source not found	0,0650 0,0658 0,0672Error: Reference source not found 0,0672 0,0658 0,0658Error: Reference source not found 0,0658 0,0658 0,0658Error: Reference source not found 0,0658 0,0658 0,0214Error: Reference source not found 0,0658 0,0658 0,0615Error: Reference source not found 0,0658 0,0658 0,0658	3071	0,90	227	166	0,7310,7310,731	0,5170,7131030,713103
Error: Reference source not found	1	200,4	329329Error: Reference source not found	0,0650 0,0658 0,0672Error: Reference source not found 0,0672 0,0658 0,0658Error: Reference source not found 0,0658 0,0658 0,0658Error: Reference source not found 0,0658 0,0658 0,0214Error: Reference source not found 0,0658 0,0658 0,0615Error: Reference source not found 0,0658 0,0658 0,0658	3046	1,00	249	184	0,7390,7390,739	0,5780,7972410,797241
Error: Reference source not found	1,1	198,6	329329Error: Reference source not found	0,0650 0,0658 0,0672Error: Reference source not found 0,0672 0,0658 0,0658Error: Reference source not found 0,0658 0,0658 0,0658Error: Reference source not found 0,0658 0,0658 0,0691Error: Reference source not found 0,0658 0,0658 0,0615Error: Reference source not found 0,0658 0,0658 0,0658	3018	1,10	271	202	0,7450,7450,745	0,6410,8841380,884138
Error: Reference source not found	1,15	197,8	329329Error: Reference source not found	0,065 0,0658 0,0672Error: Reference source not found 0,0672 0,0658 0,0658Error: Reference source not found 0,0658 0,0658 0,0658Error: Reference source not found 0,0658 0,0658 0,0691Error: Reference source not found 0,0658 0,0658 0,0615Error: Reference source not found 0,0658 0,0658 0,0658	3006	1,15	282	211	0,7480,7480,748	0,6720,9268970,926897
Error: Reference source not found	1,241,241,24	196,2	329329Error: Reference source not found	0,0650 0,0658 0,0672Error: Reference source not found 0,0672 0,0658 0,0658Error: Reference source not found 0,0658 0,0658 0,0658Error: Reference source not found 0,0658 0,0658 0,0691Error: Reference source not found 0,0658 0,0658 0,0615Error: Reference source not found 0,0658 0,0658 Error: Reference source not found	298211	1,241,241,24	301301301	226226226	0,7510,7510,7510,7510,751	0,7250,7250,725

В результате расчета и построения рабочих характеристик двигателя установлены номинальные значения:

=Error: Reference source not found Вт; =Error: Reference source not found А; =Error: Reference source not found об/мин; =Error: Reference source not found Hм;

= Error: Reference source not found А; =Error: Reference source not found ; = Error: Reference source not found A;

В табл..3.5 приведены рабочие характеристики двигателя (некоторые из них рассчитаны в относительных единицах) для автоматизированного построения на рис.3.8 при помощи редактора Exel. За базовые величины приняты номинальные значения, приведенные выше.

Таблица 3.5 Рабочие характеристики двигателя в относительных единицах

,					n,				h
Error: Reference source not found	Error: Reference source not found	216,3	329329Error: Reference source not found	0,0650 0,0658 0,0672Error: Reference source not found 0,0672 0,0658 0,0658Error: Reference source not found 0,0658 0,0658 0,0658Error: Reference source not found 0,0658 0,0658 0,0214Error: Reference source not found 0,0658 0,0658 0,062Error: Reference source not found 0,0658 0,0658 0,0658	1,102	0,06	0,149	0	Error: Reference source not found	Error: Reference source not found
Error: Reference source not found	0,5	208,9	329329Error: Reference source not found	0,065 0,0658 0,067Error: Reference source not found 0,067 0,0658 0,066Error: Reference source not found 0,066 0,0658 0,066Error: Reference source not found 0,066 0,0658 0,021Error: Reference source not found 0,066 0,0658 0,0616Error: Reference source not found 0,066 0,0658 0,0658	1,061	0,40	0,458	0,395	Error: Reference source not found	Error: Reference source not found
Error: Reference source not found	0,7	205,5	329329Error: Reference source not found	0,0650 0,0658 0,0672Error: Reference source not found 0,0672 0,0658 0,0658Error: Reference source not found 0,0658 0,0658 0,0658Error: Reference source not found 0,0658 0,0658 0,0214Error: Reference source not found 0,0658 0,0658 0,0616Error: Reference source not found 0,0658 0,0658 0,0658	1,047	0,56	0,603	0,568	Error: Reference source not found	Error: Reference source not found
Error: Reference source not found	0,8	203,8	329329Error: Reference source not found	0,0650 0,0658 0,0672Error: Reference source not found 0,0672 0,0658 0,0658Error: Reference source not found 0,0658 0,0658 0,0658Error: Reference source not found 0,0658 0,0658 0,0214Error: Reference source not found 0,0658 0,0658 0,0616Error: Reference source not found 0,0658 0,0658 0,0658	1,039	0,65	0,684	0,652	Error: Reference source not found	Error: Reference source not found
Error: Reference source not found	0,9	202,1	329329Error: Reference source not found	0,0650 0,0658 0,0672Error: Reference source not found 0,0672 0,0658 0,0658Error: Reference source not found 0,0658 0,0658 0,0658Error: Reference source not found 0,0658 0,0658 0,0214Error: Reference source not found 0,0658 0,0658 0,0615Error: Reference source not found 0,0658 0,0658 0,0658	1,030	0,73	0,757	0,734	Error: Reference source not found	Error: Reference source not found
Error: Reference source not found	1	200,4	329329Error: Reference source not found	0,0650 0,0658 0,0672Error: Reference source not found 0,0672 0,0658 0,0658Error: Reference source not found 0,0658 0,0658 0,0658Error: Reference source not found 0,0658 0,0658 0,0214Error: Reference source not found 0,0658 0,0658 0,0615Error: Reference source not found 0,0658 0,0658 0,0658	1,021	0,81	0,829	0,815	Error: Reference source not found	Error: Reference source not found
Error: Reference source not found	1,1	198,6	329329Error: Reference source not found	0,0650 0,0658 0,0672Error: Reference source not found 0,0672 0,0658 0,0658Error: Reference source not found 0,0658 0,0658 0,0658Error: Reference source not found 0,0658 0,0658 0,0691Error: Reference source not found 0,0658 0,0658 0,0615Error: Reference source not found 0,0658 0,0658 0,0658	1,012	0,89	0,902	0,894	Error: Reference source not found	Error: Reference source not found
Error: Reference source not found	1,15	197,8	329329Error: Reference source not found	0,065 0,0658 0,0672Error: Reference source not found 0,0672 0,0658 0,0658Error: Reference source not found 0,0658 0,0658 0,0658Error: Reference source not found 0,0658 0,0658 0,0691Error: Reference source not found 0,0658 0,0658 0,0615Error: Reference source not found 0,0658 0,0658 0,0658	1,008	0,93	0,938	0,933	Error: Reference source not found	Error: Reference source not found
Error: Reference source not found	1,241,241,24	196,2	329329Error: Reference source not found	0,0650 0,0658 0,0672Error: Reference source not found 0,0672 0,0658 0,0658Error: Reference source not found 0,0658 0,0658 0,0658Error: Reference source not found 0,0658 0,0658 0,0691Error: Reference source not found 0,0658 0,0658 0,0615Error: Reference source not found 0,0658 0,0658 Error: Reference source not found	1,00011	1,00	1,001	1,010	Error: Reference source not found	1,00

3.15 Тепловой расчет

Тепловой расчет выполняется согласно п. 10.11 [2] для оценки тепловой напряженности машины и приближенного определения превышения температуры отдельных частей машины.

Для приближенной оценки тепловой напряженности машины необходимо сопротивления обмоток привести к температуре, соответствующей заданному классу изоляции; при классе нагревостойкости В сопротивления умножаются на коэффициент 1,15 .

Расчетные сопротивления:

обмотки якоря

Error: Reference source not foundЧ1,15=19,1919,19Error: Reference source not found Ом,

обмотки паралельного возбуждения

Error: Reference source not foundЧ1,15=5815,555815,55Error: Reference source not found Ом,

стабилизирующей обмотки последовательного возбуждения

Error: Reference source not found Ч1,15=0,530,53Error: Reference source not found Ом.

Потери в обмотках:

Error: Reference source not found2ЧError: Reference source not found=29,529,5Error: Reference source not found Вт,

Error: Reference source not found2ЧError: Reference source not found=98,398,3Error: Reference source not found Вт,

Error: Reference source not found2ЧError: Reference source not found =0,80,8Error: Reference source not found Вт,

Коэффициент теплоотдачи с внешней поверхности якоря (по рис.10.29) [2] при Error: Reference source not found∙Error: Reference source not found=219 (об/мин)∙м 1,190 90 .

Превышение температуры охлаждаемой поверхности якоря над температурой воздуха внутри машины определяется по (10.133) [2]:

(Error: Reference source not found(2ЧError: Reference source not found/Error: Reference source not found)+Error: Reference source not found+Error: Reference source not found)/

/(ЧError: Reference source not foundЧError: Reference source not foundЧError: Reference source not found)= 17 17Error: Reference source not found .

Перепад температуры в изоляции пазовой части обмотки якоря определяется по (10.135) [2]:

a) периметр поперечного сечения паза по по (10.124) [2]:

2∙19 +Error: Reference source not found+Error: Reference source not found= 0,0444 0,0444Error: Reference source not found м;

б) перепад температуры

Error: Reference source not foundЧ(2ЧError: Reference source not found/Error: Reference source not found)/(Error: Reference source not foundЧError: Reference source not foundЧError: Reference source not found)∙∙((Error: Reference source not found+Error: Reference source not found)/(16Ч1,4)+0,0005 /0,16)= 0,70 0,70Error: Reference source not found,

где 1,4

Превышение температуры охлаждаемой поверхности лобовых частей обмотки якоря над температурой воздуха внутри машины определяется из (10.134), (10.125) [2]:

Error: Reference source not foundЧ(1-2ЧError: Reference source not found/Error: Reference source not found)/(ЧError: Reference source not foundЧ2Ч(0,2ЧError: Reference source not found)Ч Error: Reference source not found)= 10 10Error: Reference source not found ,

где Error: Reference source not found - коэффициент теплоотдачи с лобовых поверхностей обмотки якоря по рис. 10.29 [2] при Error: Reference source not found∙Error: Reference source not found=219 (об/мин)∙м; 0,0230,023Error: Reference source not found м - вылет лобовых частей обмотки якоря.

Перепад температуры в изоляции лобовой части обмотки якоря определяется из:

а) Ч=0,04440,0444Error: Reference source not foundм;

б) Error: Reference source not foundЧ(1-2ЧError: Reference source not found/Error: Reference source not found)ЧError: Reference source not found/ (2ЧError: Reference source not foundЧError: Reference source not foundЧ8Ч1,4)= 0,015 0,015Error: Reference source not found .

Среднее превышение температуры обмотки якоря над температурой воздуха внутри машины определяется из (10.138) [2]:

Error: Reference source not found+Error: Reference source not found)∙ Ч2ЧError: Reference source not found/Error: Reference source not found+(Error: Reference source not found+Error: Reference source not found)Ч(1-2ЧError: Reference source not found/Error: Reference source not found)= 13 13Error: Reference source not found

Сумма потерь, отводимых охлаждающим внутренний объем двигателя воздухом, согласно (10.120) [2],

Error: Reference source not found-0,1ЧError: Reference source not found=126,17126,17Error: Reference source not found Вт.

Условная поверхность охлаждения двигателя определяется из (10.137) [2]:

2∙(Error: Reference source not found+Error: Reference source not found) ∙(Error: Reference source not found+2ЧError: Reference source not found)=0,0640,064Error: Reference source not found м2,

Среднее превышение температуры воздуха внутри двигателя, согласно (8-142) [2]:

а) Коэффициент подогрева воздуха, (рис. 10.30) [2], при Error: Reference source not found∙Error: Reference source not found=219 (об/мин)∙м 1,1625 625 .

б)Error: Reference source not found/(Error: Reference source not foundЧError: Reference source not found)= 3,2 3,2Error: Reference source not found .

Среднее превышение температуры обмотки якоря над температурой охлаждающей среды

=Error: Reference source not found+Error: Reference source not found=16,216,2Error: Reference source not found .

Превышение температуры наружной поверхности обмотки возбуждения над температурой воздуха внутри машины:

а) периметр поперечного сечения условной поверхности охлаждения обмотки возбуждения ПВ определяется по эскизу междуполюсного окна; определяют длины участков контура поперечного сечения обмотки; поверхности, прилегающие к сердечнику главного полюса, не учитываются 1,10,008 0,08 м.

б) наружная поверхность охлаждения катушки обмотки возбуждения:

Error: Reference source not foundЧError: Reference source not found=0,0020,002Error: Reference source not found м2;

в) потери мощности ,отводимые охлаждающим внутрение обьёмы машины воздухом ( ориентировочно принимаем 90%):

==0,9Ч(Error: Reference source not found+Error: Reference source not found)=89,289,2Error: Reference source not found Вт;

г) коэффициент теплоотдачи с поверхности обмотки возбуждения (рис. 10.29) [2] при Error: Reference source not found∙Error: Reference source not found=219 (об/мин)∙м 1,142 42 .

д) = Error: Reference source not found/(Error: Reference source not foundЧError: Reference source not foundЧError: Reference source not found)= 531 531Error: Reference source not found .

Перепад температуры в изоляции катушки:

а) средняя ширина катушки обмотки возбуждения ,определяется по сборочному чертежу двигателя, =Error: Reference source not found м;

б)Error: Reference source not found/(Error: Reference source not foundЧError: Reference source not found)( Error: Reference source not found /(8Ч1,4)+ 0,00000/0,16)= 75,7 75,7Error: Reference source not found ,

где - часть теплоты катушки обмотки возбуждения, передаваемая через полюс.

1,4

принимаются, как и для изоляции обмотки якоря.

Среднее превышение температуры обмотки возбуждения над температурой охлаждающей среды

Error: Reference source not found+Error: Reference source not found+Error: Reference source not found=609,9609,9Error: Reference source not found .

Превышение температуры наружной поверхности коллектора над температурой воздуха внутри двигателя:

а) поверхность теплоотдачи коллектора

=3,14ЧError: Reference source not foundЧError: Reference source not found=0,0011300,001130Error: Reference source not found м2;

б) коэффициент теплоотдачи с поверхности коллектора (по рис. 10.31) [2] для окружной скорости коллектора =6,286,28Error: Reference source not found м/с 1,1150 150 .

в)=( Error: Reference source not found+Error: Reference source not found)/(Error: Reference source not foundЧError: Reference source not found)= 41 41Error: Reference source not found .

Среднее превышение температуры коллектора над температурой охлаждающей среды (при входе охлаждающего воздуха со стороны коллектора) по (10.150) [2]

=Error: Reference source not found+Error: Reference source not found=44,244,2Error: Reference source not found

Таким образом, среднее превышение температуры обмотки якоря Error: Reference source not found , обмотки возбуждения Error: Reference source not found , коллектора Error: Reference source not found над температурой охлаждающей среды, что ниже предельных допускаемых значений для класса изоляции В 90 (130-40).

3.16 Вентиляционный расчет

Вентиляционный расчет выполняется приближенным методом. Метод заключается в сопоствлении расхода воздуха, необходимого для охлаждения для охлаждения двигателя, и расхода, который может быть получен при данной конструкции и размерах двигателя.

Рассчитаем для двигателя аксиальную систему вентиляции.

3.16.1.Необходимое количество охлаждающего воздуха по (8-354) [1]:

a) - превышение температуры воздуха;

Error: Reference source not found=6,46,4Error: Reference source not found ;

б)Error: Reference source not found/(1100ЧError: Reference source not found)=0,0180,018Error: Reference source not found м3/с,

где - сумма потерь, отводимых, охлаждающим внутренний объем машины, воздухом.

3.16.2. Расхода воздуха, который может быть получен при данной конструкции и размерах двигателя со степенью защиты IP22 определяем по эмпирической формуле (8.355) [1].

3.16.3. Коэффициент для двигателя с 1,11,1= 1,1

0,1Error: Reference source not found∙Error: Reference source not found∙Error: Reference source not found2/100=0,0180,018Error: Reference source not found м3/с.

Система охлаждения двигателя обеспечивает необходимый расход воздуха.

Заключение

1. В результате расчетов получены следующие номинальные харак теристики двигателя постоянного тока:

Мощность, Вт	Error: Reference source not found
Номинальное напряжение, В	Error: Reference source not found
Ток якоря, А	Error: Reference source not found
КПД, о.е.	Error: Reference source not found
Частота вращения, об/мин	Error: Reference source not found
Момент на валу, Нм	Error: Reference source not found
Ток обмотки возбуждения, А	Error: Reference source not found
Потребляемая мощность, Вт	Error: Reference source not found

2. Среднее превышение температуры обмотки якоря Error: Reference source not found , обмотки возбуждения Error: Reference source not found коллектора Error: Reference source not found над температурой охлаждающей среды, что ниже предельных допускаемых значений для класса изоляции В 90 (130-40).

3.Необходимое количество охлаждающего воздуха Error: Reference source not found м3/с. Система охлаждения двигателя обеспечивает необходимый расход воздуха.

Список используемых источников

1. Проектирование электрических машин: Учебное пособие для вузов. - В 2-х кн.: кн. 1 /И.П. Копылов, Б.К. Клоков, В.П. Морозкин и др; Под ред. И.П. Копылова. – М.: Энергоатомиздат, 1993. -464 с.

2. Проектирование электрических машин: Учебное пособие для вузов. - В 2-х кн.: кн.2 /И.П. Копылов, Б.К. Клоков, В.П. Морозкин и др; Под ред. И.П. Копылова. – М.: Энергоатомиздат, 1993. -384 с.

3. Сергеев П.С., Виноградов Н.В., Горяинов Ф.А. Проектирование электрических машин.-М.: Энергия, 1969.-632 с.

4. . Ермолин Н.П. Расчет коллекторных машин малой мощности. Л.: Энергия. 1973. – 216 с.

5. Справочник по электрическим машинам/ Под общ. ред. И.П. Копылова, Б.К. Клокова. Т.1. - М.: Энергоатомиздат, 1988. - 456 с.