Главная страница
Навигация по странице:

  • 1. Расчёт магнитных цепей двигателя.

  • 2. Определение магнитной индукции в отдельных элементах магнитной цепи.

  • Министерство Образования Российской Федерации Государственный Технический Университет


    Скачать 1.15 Mb.
    НазваниеМинистерство Образования Российской Федерации Государственный Технический Университет
    Дата24.05.2023
    Размер1.15 Mb.
    Формат файлаdocx
    Имя файлаElMash_otredaktirovanny_8734_raz_1.docx
    ТипДокументы
    #1157242
    страница5 из 11
    1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11

    Часть 2


    Расчёт двигателя постоянного тока

    Цель работы и исходные данные

    Целью курсовой работы является электромагнитный расчёт двигателя постоянного тока по исходным данным, приведенным в приложении таблицы 1 и построение его рабочих характеристик, то есть зависимостей М, Р1, n, Iя, η=f(P2) где:

    – момент на валу двигателя, HM;

    – потребляемая мощность, Вт;

    – частота вращения, об/мин;

    – ток якоря, А

    – КПД;

    – мощность на валу, Вт.

    Основными исходными данными для расчёта являются;

    • Тип двигателя (расчётный вариант);

    • Номинальная мощность на валу при ПВ 100%, Вт

    • Номинальный ток якоря, ;

    • Номинальная частота вращения, об/мин;

    • Номинальное напряжение, ;

    • Указанные параметры даны в табл. 1.

    В работе принять данные для двигателей с параллельным возбуждением без стабилизирующей обмотки.

    Так же заданы:

    Геометрические размеры якоря и основных полюсов,

    Таблица 2;

    Геометрические размеры паза якоря и данные обмотки якоря,

    Таблица 3;

    Данные по обмоткам возбуждения

    Таблица 4;

    Данные по коллектору и некоторые параметры обмотки якоря

    Таблица 5;

    Нагрузочные характеристики двигателей, в том числе характеристики холостого хода

    рис. 1 и 2;

    Магнитная цепь двигателя.

    Важнейшим элементом машины постоянного тока является якорь, а выбор его параметров наиболее ответственная и трудоемкая работа. Настоящая работа не предусматривает выбор основных параметров якоря, однако при необходимости проведения такой работы можно узнать ряд исследований и публикаций, где достаточно полно изображены эти вопросы.

    В настоящее время стандартизирован размер от центра вращения вала до основания лап. Данные по этому размеру и геометрические параметры двигателей серии Д приведены в таблице 2.

    Здесь , , обозначают длину, ширину и высоту главного полюса двигателей.

    Таблица 2

    Тип двигателя

    Диаметр якоря(Дя), мм

    Длина сердечника якоря(Lя), мм

    Высота центра вращения, мм

    Размеры основных полюсов, мм

    Iп

    Вп

    hп

    Д-12

    130

    150

    160

    150

    36

    74,0

    Д-21

    167

    120

    180

    120

    50

    75,25

    Д-22

    167

    165

    180

    165

    50

    88,5

    Д-31

    210

    125

    225

    126

    66

    88,5

    Д-32

    210

    195

    225

    196

    66

    95,75

    Д-41

    245

    190

    250

    190

    80

    95,75

    Д-806

    245

    275

    250

    275

    80

    103,0


    1. Расчёт магнитных цепей двигателя.

    Расчёт магнитных цепей двигателя рекомендуется начинать с выбора индукции в воздушном зазоре. Рекомендуемые значения индукции для двигателей серии Д приведены в таблице 6.

    Таблица 6

    Тип двигателя

    Д-12

    Д-21

    Д-22

    Д-31

    Д-32

    Д-41

    Д-806

    Д-808

    α

    0,62

    0,64

    0,64

    0,65

    0,65

    0,65

    0,65

    0,65

    Вб

    0,49

    0,625

    0,649

    0,659

    0,7

    0,759

    0,787

    0,869

    Дв

    30

    40

    40

    55

    55

    80

    80

    110

    dk

    -

    -

    -

    15

    15

    16

    16

    18


    По выбранной индукции в воздушном зазоре определяется магнитный поток в соответствии со следующим выражением:



    где:

    – магнитный поток, Вб

    – индукция в воздушном зазоре, Тл

    -размер полюсной дуги главного полюса, мм

    – длина главного полюса, мм

    Ширина полюсной дуги главного полюса определяется:



    где:

    – полюсное давление, мм

    – коэффициент полюсного перекрытия (таблица 6)



    – наружный диаметр якоря, мм (таблица 2)

    – число пар полюсов равна 2 для всех типов машин серии Д

    Полученные значения магнитного потока должно быть сверено с данными указанными в таблице 4

    2. Определение магнитной индукции в отдельных элементах магнитной цепи.

    2.1 Магнитная индукция в главном полюсе.



    -коэффицент магнитого рассеяния = 1.2

    – индукция в главном полюсе, Тл

    – магнитный поток, Вб

    – площадь поперечного сечения главного полюса равная:



    2.2 Магнитная индукция в зубах якоря.

    Размеры пазов якоря и их количество определяются из таблицы 3.

    Зубцовый шаг определяется из выражения:

    , мм

    Z – Количество пазов якоря (таблица 3)

    2.3 Ширина зубцов якоря в верхней части.

    , мм

    Tп – ширина прямоугольного паза, определяется из таблицы 3

    Ширина зубца якоря в нижней части:


    Hz-высота зубца (паза), мм, определяется из таблицы 3.

    Зубцовое деление (шаг) на 1/3 высоты зубца.



    Ширина зубца на 1/3 высоты:



    Площадь поперечного сечения зубцов в верхней части находящийся под полюсным наконечником:



    – длина якоря, мм (таблица 2)

    Площадь поперечного сечения зубцов в нижней части, находящейся под полюсным наконечником



    Площадь поперечного сечения зубцов на расстоянии 1/3 от высоты зубца



    Индукция в верхней части зубца



    Индукция в нижней части зубца.



    Индукция на расстояния 1/3 от высоты зубца.



    Коэффициент зубцов в нижней части зубца.



    Кс – коэффициент использования стали равный 0.98

    Коэффициент зубцов в верхней части зубца



    Коэффициент зубцов в средней части зубца



    tzcpширина зубца в средней части зубца



    Напряженность магнитного поля в зубцах H a/см для узкой, средней и широкой части определяют по рис. 4 и 5 и Таблице 7 по соответствующим индукциям.

    2.4 Магнитная индукция в сечении якоря.

    Расчетная площадь поперечного сечения спинки якоря с акиальными каналами:



    – высота спинки якоря, мм

    – длина пакета якоря, мм

    – диаметры вентиляционных каналов, мм (таблица 6). При отсутствии вентиляционных каналов:



    Высота спинки якоря



    -диаметр вала якоря, мм

    Диаметр валов и вентиляционных каналов указаны в таблице 6.

    2.5 Магнитная индукция в спинке якоря.



    2.6 Магнитная индукция в станине.



    hст – толщина станины, мм



    Данные по толщинам станины приведены в таблице 8 (мм)

    Таблица 8

    Тип двигателя

    Д14

    Д21

    Д22

    Д31

    Д32

    Д41

    Д806

    Д808

    Д810

    Д812

    Д814

    Д816

    Д818

    Толщина станины

    12.5

    20.5

    21

    25

    30

    40

    42

    48

    54

    56

    Число канавок

    ---

    3

    3

    3/4

    5

    3

    4

    5

    6

    9

    Диаметр проволоки

    1.6

    1.6

    1.6

    1.6

    1.6

    1.6

    1.6

    1.6

    1.6

    2

    Длина канавок

    ---

    16

    16

    22

    25

    22

    21

    24

    24

    28

    24

    24


    Толщина станины может быть уточнена у преподавателя при получении индукции в станине более 1.2 Тл.
    1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11


    написать администратору сайта