Я:
Результат
Архив

МЕТА - Украина. Рейтинг сайтов Webalta Уровень доверия



Союз образовательных сайтов
Главная / Предметы / Технология / Расчет электродвигателя


Расчет электродвигателя - Технология - Скачать бесплатно


= 1,485 мм,
где
                             hиз,пр = 1,485 мм.
       9.4. Общая высота катушек и вентиляционного канала главного полюса
                hr,п = hк,в + hк,с = 21 + 1,485 = 22,485 мм.
       9.5. Площадь занимаемая непосредственно в межполюсном окне двумя
частями (секциями) катушки возбуждения, включая все прокладки и
вентиляционный зазор
                    Qк,в = bк,в hк,в = 18,1 21 = 380 мм2.



       Рис. 2.
       Эскиз междуполюсного окна двигателя постоянного тока
(3 кВт, 220 В, 1500 об/мин).


       9.6. Высота катушки добавочного полюса из неизолированной меди
                  hк,д = kp [wк,д h + 0,3(wк,д  - 3)] + 2 =
                = 1,05 [71,85 0 +0,3(71,85 - 3)] + 2 ~ 24 мм.
       9.7. На рисунке показан эскиз межполюсного окна. При этом площадь
занимаемая полюсной катушкой возбуждения из двух секций, включая
вентиляционный зазор 0 мм, составляет Qк,в = 380 мм2, а компоновка этих
секций такова, что минимальный воздушный промежуток между выступающими
краями главных и добавочных полюсов, а так же между краями полюсных катушек
и внутренней поверхностью станины составляет 0 мм.



       10. Щетки и коллектор

       10.1. Расчетная ширина щетки
                           Dк                            а2
      90                            1
  bщ’ = kз,к bн,з _____ - tк  (Nш + eк - _____ ) = 0,75 31 _____  - 3 (4 +
                          0,25 - ___  ) = 7,68 мм;
                      D2                             p
112                           2
здесь
                                kз, к = 0,75;
                                 tк  = 3 мм;
                      bн, з = t - bр = 88 - 57 = 31 мм;
                eк = (K  / 2p) - y1 = (115 / 4) - 29 = 0,25.
По таблице принимаем стандартную ширину щетки
                                 bщ = 8 мм.
       10.2. Число перекрываемых щеткой коллекторных делений
                          g = bщ / tк = 8 / 3 = 2,
что находится в пределах рекомендуемых значений для простой волновой
обмотки якоря.
       10.3. Контактная площадь всех щеток
                S Sщ = 2 Iном / D’щ = 2 16 / 0,11 = 290 мм2 ,
где принимаем по таблице для электрографитированных щеток марки ЭГ14
                               Dщ = 0,11 А/мм2.
       10.4. Контактная площадь щеток одного бракета
                   Sщ,,б = S Sщ / 2p  = 290 / 4 = 73 мм2 .
       10.5. Требуемая длина щетки
                   l’щ  = Sщ ,б / bщ  = 73 / 8 = 9,125 мм,
принимаем на одном бракете по одной щетке
                                 (Nщ,б = 1).
Длина одной щетки
                                 lщ = 10 мм.
       10.6. Плотность тока под щеткой
        Dщ = 2 Iном / Nщ,б bщ  lщ  2p = 2 16 / 1 8 10 4 = 0,1 А/мм2 ,
что не превышает рекомендуемого значения
                             D’щ = 0,11 А/ мм2.
       10.7. Активная длина коллектора при шахматном расположении щеток
             lк = Nщ,б (lщ + 8) + 10 = 1 (10 + 8) + 10 = 28 мм.
       10.8. Ширина коллекторной пластины
                      bк = tк - bиз = 3 - 0,2 = 2,8 мм,
толщина изоляционной прокладки
                                bиз = 0,2 мм.



       11. Расчет коммутации

       11.1. Окружная скорость якоря
         U2 = p D2 n 10-3 / 60 = 3,14 112 150 10-3 / 60 = 8,792 м/с.
       11.2. Приведенный коэффициент проводимости пазового рассеяния якоря
при круглых пазах
                                              hz2      hш2       lл2
 2,5 108              a2
        l = 0,6 _____ + _____ + _____ + ___________________  _____ =
                                              dп2     bш2           l2
 wc2 l2 A2 2         p
                                   21      0,8      291            2,5 108
               1
       = 0,6 _____ + _____ + _____ + ________________________  _____ =
                                  10,142 .
                                 6,24    6,24    114      4 114 209 102 8,79
     2
       11.3. Реактивная ЭДС
    Ep = 2 wc2 li v2 l 10-5 = 2 4 114 209 102 8,792 6,49 10-5 = 10876 B.



       12. Потери и КПД

       12.1. Масса зубцового слоя якоря

    dп2  + d’п2
           Gz2 = 7,8 10-6 z2 bz2 (hп2 + _______________ ) li kc =

           4
                                                                  5,46 +
9,76
                          = 7,8 10-6 24 6,36 ( 12,6 _______________ ) 114
0,95 = 2,01 кг.

4
       12.2. Масса стали спинки якоря
     Gс2 = 7,8 10-6 {(p / 4)[(D2 - 2 hz2)2 - D22вн - d2к2 nк2]} li kc =
     = 7,8 10-6 {(3,14 / 4)[(112 - 2 21)2 - 39,22 - 0 0]}114 0,95 = 2,23
                                     кг.
       12.3. Магнитные потери в сердечнике якоря
           Pм2 = 2,3 P1,0/50 (f2 / 50)b (B2z2ср Gz2 + B2c2 Gс2) =
                  = 4,02 (1,252 2,60 + 0,972 2,88) = 27 Вт,
где
                    f2 = p n / 60 = 2 1500 / 60 = 50 Гц;
                            P1,0/50 = 1,75 Вт/кг;
                                  b = 1,4;
принимаем
                    2,3 P1,0/50 (f2 / 50)1,4 = 4,02 Вт/кг;
       12.4. Электрические потери в обмотке возбуждения
                  Pэ,в = U2в / rв = 2202 / 25,6 = 1891 Вт.
       12.5. Электродвижущая сила якоря при номинальной нагрузке двигателя
                                          P N2                     2 920
        E2ном = ___________ Фnном = ___________ 0,0048 1500= 193,2 В.
                                           60а2                       60 1
       12.6. Уточненное значение тока якоря при номинальной нагрузке
     I2ном = (Uном  + E2ном - D Uщ ) / Sr = (220 193,2 - 2,5) / 2,207 =
                                   10,7 A,
              Sr = r2 + rc +rд = 1,39 + 0,15 + 0,66 = 2,207 Ом,
                                DUщ = 2,5 В.
       12.7. Электрические потери в обмотке якоря
                   Pэ2 = I22ном r2 = 10,72 1,39 = 162 Вт.
       12.8. Электрические потери в обмотках статора, включенных
последовательно с обмоткой якоря
         Pэ,п1 = I22ном (rд  + rc) = 10,72 (0,66 + 0,157) = 93,5 Вт.
       12.9. Электрические потери в переходном щеточном контакте
                  Pэ,щ = DUщ  I22ном = 2,5 10,7 = 26,75 Bт.
       12.10. Потери на трение щеток о коллектор где окружная скорость на
коллекторе
               Pт,щ = 0,5 S Sщ  v2 = 0,5 290 7,06 = 10,24 Bт,
где окружная скорость на коллекторе
        vк = p Dк nном / 60 10-3 = 3,14 90 1500 / 60 10-3 = 7,06 м/с.



       12.11. Потери  на трение в подшипниках и на вентиляцию
       Pт.п,в = 20 Вт



       Рис.3.
       Рабочие характеристики двигателя постоянного тока
       ( 3 кВт, 220 В, 1500 об/мин).



       12.12. Суммарные механические потери
                Pмех = Pт,щ + Pт.п,в = 10,24 + 20 = 30,24 Вт.
       12.13. Добавочные потери
      Pдоб = 0,001 Pном / hном  10-3 = 0,001 3 / 0,755 10-3 = 0,012 Вт.
       12.14. Суммарные потери в двигателе
         S P = (Pм2 + Pэ2 + Pэ,в + Pэ,п1 + Pэ,щ + Pмех + Pдоб) 10-3 =
     = (27 = 162 + 1891 + 93,5 + 26,75 + 30,24 + 0,012) 10-3 = 2,23 кВт.
       12.15. Коэффициент полезного действия двигателя при номинальной
нагрузке
                hд,ном = 1 - S P/ P1 = 1 -2,23 / 4,3 = 0,48,
где
P1 = Uном (I2ном + Iв) 10-3 = 230 (10,7 + 8,6) 10-3 = 4,3 Вт.



       13. Рабочие характеристики двигателя
       Расчет рабочих характеристик двигателя приведен в таблице. По данным
этой таблицы построены рабочие характеристики рисунок 3.

|b = I2 /    |0,2         |0,50        |0,75        |1,0         |1,25        |
|I2ном       |            |            |            |            |            |
|I2 ,A       |3,2         |8           |12          |16          |20          |


Pm2+Pэ,в+Pмех, Вт
|            |121,82      |109,62      |164,43      |219,24      |121,82      |


Pэ2, Вт
|            |32,4        |81          |20,16       |162         |202,5       |
|Pэ,п 2, Вт  |18,7        |46,8        |70,1        |93,5        |116,9       |
|Pэ,щ, Вт    |5,35        |13,37       |20,06       |26,75       |33,43       |
|Pдоб, Вт    |0,0025      |0,006       |0,009       |0,012       |0,015       |
|S P, кВт    |0,45        |1,12        |1,67        |2,23        |2,79        |


I=I2 +Iв,А
|            |4,8         |12,1        |18,1        |24,1        |30,1        |


P1=Uном I10-3,
Вт
|            |10,60       |26,51       |39,76       |53,02       |66,28       |


h
|            |0,151       |0,378       |0,566       |0,755       |0,944       |


P2= P1 h
|            |8,01        |20,01       |30,02       |40,03       |50,04       |


E2, B
|            |38,6        |96,6        |144,9       |193,2       |241,5       |


n , об/мин
|            |300         |750         |1125        |1500        |1875        |


М2, Н м
|            |0,91        |2,26        |4,65        |6,2         |15,02       |



       14. Тепловой расчет

       14.1. Превышение температуры поверхности сердечника якоря над
температурой воздуха внутри машины
                           Pэ2 (2l2 / lcp2) + Pм2             162 (2 114 /
798) + 27
DQпов2 =  ____________________________ = __________________________________
= 13,60C
                                 (p D2 +nк2 dк2) l2 a2        (3,14 112 + 0
0) 114 7 10-5
       где
a2  = 7 10-5 Вт/(мм2 0С).
       14.2. Периметр поперечного сечения условной поверхности охлаждения
паза якоря
П2 = 0,5 p (dп2 + d’п2) + 2hп2 = 0,5 3,14 (5,46 + 9,76) + 2 12,6 = 49 мм.
       14.3. Перепад температуры в изоляции пазовой части обмотки якоря
                          Pэ2 (2l2 / lcp2)    Cb2         162 (2 114 / 798)
      1,7
DQиз2 =  _________________  ________ = _______________________  _________ =
0,40C .
                           z2 П2 l2            lэкв               23 49 114
        16 10-5
       14.4. Превышение температуры наружной поверхности лобовых частей
обмотки якоря над температурой воздуха внутри машины
                                    Pэ2 (2l2 / lcp2)        162 (2 114 /
798)
DQиз2 =  _________________   = ________________________ = 1,840C .
                                   2 p D2 lв2 a2        2 3,14 112 51 7 10-
5
       14.5. Перепад температуры в изоляции лобовых частей обмотки
                          Pэ2 (2l2 / lcp2)    Cb2         162 (2 114 / 798)
      1,7
DQиз,л2 =  _________________  ________  = ________________________ ________
= 0,110C .
                          2z2 Пл2 lл2        lэкв         2 23 49 114
      16 10-5
       где
Пл2 ~ П2 = 49 мм.
       14.6. Среднее превышение температуры обмотки якоря над температурой
воздуха внутри машины
                                2l2
2lл2
DQиз2 = ________ (DQпов2  + DQиз2) + ________  (DQп2  + DQиз,л2) =
                                lcp2
                  lcp2
                          2 114                               2 114
= ________ (472,9 + 8,6) + ________  (531 + 1300) = 4,460C.
                           798                                  798
       14.7. Сумма потерь
SP’ = SP - 0,1 (Pэ,в + Pэ,п1) = 2,23 - 0,1 (1891 + 93,5) = 196,22 Вт.
       14.8. Условная поверхность охлаждения машины
Sм = p D1 (l2 + 2lв2 ) = 3,14 215,6 (114 + 2 51) = 147,2 103 мм2.
       14.9. Среднее превышение температуры воздуха внутри машины над
температурой охлаждающей среды
DQв  = SP’/ Sм aв = 196,22 / 177,2 103 55 10-5 = 0,24 0C,
       где
aв = 55 10-5 Вт/(мм2 0С).
       14.10. Среднее превышение температуры якоря над температурой
охлаждающей среды
DQ2  = DQ’2 + DQв  = 4,46 + 0,024 = 4,484 0C.

       14.11. Условная поверхность охлаждения полюсной катушки возбуждения
Sк,в = lср,к Пк,в = 400 57 = 21600 мм2,
       где
Пк,в = 54 мм.
       14.12. Превышение температуры наружной поверхности охлаждения
многослойной катушки главного полюса над температурой воздуха внутри машины
DQк,в  = 0,9Pэ,в / 2p Sк,в a1 = 0,9 1891 / 4 21600 4,2 10-5 = 46,9 0C,
       где
a1 = 4,2 10-5 Вт/(мм2 0С).
       14.13. Перепад температуры в изоляции полюсной катушки главного
полюса
                                             Pэ,в       bиз          1891
   0,2
DQиз,к.в  = 0,9 ________  _______  = ___________ _______ =   24,6 0С.
                                          2p Sк,в   lэкв         4 21600
16 10-5
       14.14. Среднее превышение температуры катушки главного полюса над
температурой внутри машины
DQк,в  = DQк,в + DQщ,к,в  = 46,9 + 24,6 = 71,5 0C.
       14.15. Среднее превышение температуры обмотки возбуждения над
температурой охлаждающей среды
DQов  = DQ’ к,в + DQв  = 71,5 + 0,024 = 71,524 0C.
       14.16. Условная поверхность охлаждения однослойной катушки
добавочного полюса
Sд = lср,к (wк,д а + 0,6 b) = 346 (72 2,12 + 0,6 2,22) 



Назад


Новые поступления

Украинский Зеленый Портал Рефератик создан с целью поуляризации украинской культуры и облегчения поиска учебных материалов для украинских школьников, а также студентов и аспирантов украинских ВУЗов. Все материалы, опубликованные на сайте взяты из открытых источников. Однако, следует помнить, что тексты, опубликованных работ в первую очередь принадлежат их авторам. Используя материалы, размещенные на сайте, пожалуйста, давайте ссылку на название публикации и ее автора.

281311062 © il.lusion,2007г.
Карта сайта