эо гайдис. 3_Kursovoy_po_EO_VS_Гайдис. Расчёт электрической сети самолета, расчет авиационного реверсивного электрического двигателя с последовательным возбуждением, расчёт стабилизатора напряжения, разработка алгоритма функционирования авиационных систем
 Скачать 0.84 Mb.
|
ЧАСТЬ 2. РАСЧЕТ АВИАЦИОННОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫЗадание 2. Расчет авиационного реверсивного электрического двигателя с последовательным возбуждениемРасчет ведется по варианту исходных данных таблицы 2.1. Таблица 2.1. Исходные данные
При расчете следует определить: - основные размеры электродвигателя; - параметры обмотки якоря; - размеры магнитопровода; - параметры обмотки возбуждения; - коллектор и щетки. 2.1. Выбор основных размеров двигателяЭлектромагнитная мощность двигателя:  ,где E определяется из кривой по отношению  (рисунок 2.1).Ток якоря Iя двигателя определяется по формуле:   Рисунок. 2.1. Зависимость  Диаметр якоря и число пар полюсов электродвигателя определяются по отношению  0,04 из кривых (рисунок 2.2). Рисунок 2.2. График зависимости диаметр якоря авиационного двигателя постоянного тока от отношения  :По величине диаметра D=6 (см), используя кривые (рисунок 2.3 и рисунок 2.4), определяем магнитную индукцию в воздушном зазоре Bδ и плотность тока в обмотках А. При этом необходимо учесть, что чем больше электромагнитная нагрузка (Вδ, А), тем меньше размеры якоря. Однако увеличение А и Вδ ограничивается, тем, что возрастают потеря мощности в меди и стали, увеличивается перегрев и снижается коэффициент полезного действия машины.
 Рисунок 2.4. График зависимости линейной нагрузки А авиационных машин постоянного тока длительного режима от диаметра: I – генераторы с поддувом; II – генераторы и двигатели с самовентиляцией; III – двигатели с естественным охлаждением Линейная нагрузка для повторно-кратковременного режима работы определяется как:  где Рт=15,65 – коэффициент тепловой перегрузки, А=50. Длина якоря определяется из основного расчета управления:  ,где α=0,60-0,63, Bδ=0,7. Примерное значение D для авиационных электродвигателей приведена в таблице 2.2. Таблица 2.2. Примерное значение D
Отношение  , где  . λ лежит в пределах 0,8-1,6, что удовлетворяет условию.2.2. Расчет обмотки якоряЧисло проводников в одной параллельной ветви:  где  .2а – число параллельных ветвей. Обычно для двигателей применяют простую волновую обмотку 2а=2. Число витков ωs секции следует выбирать наименьшим, т. к. при этом уменьшается ЭДС в короткозамкнутой секции и улучшается коммутация. Предварительно определим число ωs по кривым (рисунок 2.5).  Рисунок 2.5. Изменение числа витков в секции с ростом мощности авиационных машин постоянного тока. ωs=8, число коллекторных пластин:  .Число пазов:  ,где Un – число коллекторных пластин на паз, в авиационных машинах Un>4; для волновой обмотки при 2р=4 должно быть 1 или 3, а при 2р=6 должно быть взято 2 или 4 (Приложение 2). Сечение обмотки якоря определяем как:  ,где  ;jя=4(А/мм2) – для машин с естественным охлаждением. Обмотка изготавливается из круглого провода марок ПЭЛШО или ПЭВ-2. Сопротивление обмотки якоря определяется по формуле:  ,где  - удельное сопротивление меди обмотки при температуре +120 (о С); - средняя длинна полувитка обмотки якоря; - длинна лобовой части обмотки, определяется: - для обмотки из прямоугольного провода.2.3. Размер магнитопроводаМагнитопровод изготавливается из следующих материалов: якорь – из стали марки Э21 толщиной 0,35 (мм) (изоляция листов - оксидирование); полюсы – из стали Э толщиной0,5 (мм); корпус – из стали 10 (Приложение Б). Воздушный зазор  . Величина воздушного зазора авиационных двигателей постоянного тока (таблица 2.3).Таблица 2.3. Величина воздушного зазора авиационных двигателей
Высота спинки якоря hяопределяется по формуле:  ,где: Кс=0,95 – коэффициент заполнения пакета сталью; ВЯ – магнитная индукция в спинке якоря, определяется по данным таблицы 2.4. Таблица 2.4. Величина магнитная индукция в спинке якоря
Высота прямоугольного паза hП выбирается в пределах 0,66-1,3 (см). Внутренний диаметр якоря DВН находится так: DВН=D-2(hП+hЯ)=6-2(1,3+0,744)=1,912  2 (см).Диаметр вала dB равен внутреннему диаметру якоря DВН: dB=DВН Магнитный поток, проходящий через полюсы и корпус, равен: Фm=Kδ∙Ф=7,862∙10-4 (Вб), где Kδ=1,1-1,25. Сечение полюса Sm:  ,где значение величины магнитной индукции в полюсах  выбирается по данным из таблицы 2.4.Длина сердечника полюса lm берется равной или меньшей длины якоря l: lm  l.Задавшись длинной lm=3 (см) находят ширину полюса вm:  Высота полюса hm определяется как  Сечение корпуса:  ,где  – магнитная индукция в корпусе, которая берется из данных таблицы 2.4.Длина корпуса  обычно равна  , а высота корпуса  по механическим соображениям не может быть меньше 3,5 (мм).Наружный диаметр машины  11,362(см).Отношение наружного диаметра к диаметру якоря находится в пределах:  .2.4. Расчет последовательной обмотки возбужденияСечение меди обмотки возбуждения:  где  (А/мм2);  для машин с естественным охлаждением.Рассчитанное сечение уточняется по таблицам с округлением до ближайшего большего значения и выбирается диаметр применяемого провода (Приложение А). Средняя длина витка обмотки возбуждения:  ,где  принимается равной 0,015-0,02 (м).Сопротивление обмотки возбуждения:  Необходимое число витков на один полюс:  ,где , а  берется в (м).МДС обмотки возбуждения на один полюс определяется как:  .2.5. Коллектор и щеткиДиаметр коллектора машин постоянного тока с естественным или наружным охлаждением обычно равен DK=(0,6-0,8)D=3,6 (см). Величина коллекторного давления:  Ширина коллекторной пластины:  ,где  – толщина изоляции между пластинами.Окружная скорость коллектора  - не превышает 50-55 (м/с), что удовлетворяет поставленным условиям (Приложение В).Общая площадь щеточного контакта одного болта:  ,где  =p=2 – число пар щеточных болтов; ,  =5-10 – для двигателей с естественным охлаждением, ширину щетки обычно берут равной =(1,5-3,0) =3,135 (мм) и не превышающей 10 (мм).Определим данное значение из таблицы 2.5. Таблица 2.5. Марка щеток
Число щеток на один болт  : Длина щетки  для обеспечения хорошей коммутации не должна превышать 20-25 мм. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
(см)