- •Оглавление
- •Задание
- •Расчёт машины постоянного тока Выбор главных размеров электродвигателя
- •Выбор и расчёт обмотки якоря
- •Расчёт магнитопровода
- •Воздушный зазор между главными полюсами и якорем
- •Станина
- •Расчёт магнитной цепи
- •Расчет параллельной (шунтовой) обмотки возбуждения
- •Расчёт последовательной (сериесной) обмотки
- •Расчет коллектора
- •Выбор щеток и щеткодержателей
- •Проверка коммутации
- •Расчет добавочного полюса
- •Проверка насыщения магнитной цепи добавочных полюсов
- •Определение м.Д.С. Обмотки добавочных полюсов
- •Расчет обмотки добавочных полюсов
- •Расчет потерь и к.П.Д.
- •Расчет характеристик
- •Пояснения к расчетам
- •Тепловой расчет. Определение тепловых сопротивлений и температуры перегрева.
- •Температура перегрева
- •Определение количества охлаждающего воздуха.
- •Расчет вентилятора
- •Чертеж электродвигателя
- •Список литературы
Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АЭРОКОСМИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ имени академика С.П. Королёва ( СГАУ ) Факультет инженеров воздушного транспорта Кафедра электротехники
Пояснительная записка к курсовому проекту “Расчет электромашины постоянного тока параллельного возбуждения”
Выполнил студент: Группа Вариант № 121 Проверил преподаватель: Абаимов М.А.
Самара 2013
|
Реферат
Курсовая работа.
Пояснительная записка: 51 стр., 4 табл., 36 рис., 7 граф., 3 источника.
Графическая документация: 2л. А4
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МАШИНЫ, ДВИГАТЕЛЬ, КОЛЛЕКТОР, ВЕНТИЛЯТОР, СТАНИНА, ЯКОРЬ, ДОБАВОЧНЫЕ ПОЛЮСЫ, ЩЕТКИ И ЩЕТКОДЕРЖАТЕЛИ, МАГНИТОПРОВОД, МАГНИТНАЯ ЦЕПЬ, ОБМОТКА ВОЗБУЖДЕНИЯ, КОММУТАЦИЯ,.
Проектирование электрической машины является весьма сложной задачей, требующей зачастую расчета нескольких вариантов основных размеров магнитной цепи и паза якоря. Это обусловлено тем, что число параметров, которые необходимо определить, существенно превышает число уравнений, необходимых для расчета машины. На первый план при курсовом проектировании выступают эксплуатационные свойства машины и их связь с размерами магнитопровода, паза якоря, напряжением питания и частотой вращения. Указанные величины задаются на основе данных хорошо зарекомендовавших себя в работе машин единой серии П и машин новой серии 2П.
Оглавление
Задание 4
Выбор главных размеров электродвигателя 7
Выбор и расчёт обмотки якоря 10
Расчёт магнитопровода 16
Воздушный зазор между главными полюсами и якорем 18
Расчёт магнитной цепи 21
Расчет параллельной (шунтовой) обмотки возбуждения 26
Расчёт последовательной (сериесной) обмотки 29
Расчет коллектора 30
Выбор щеток и щеткодержателей 32
Проверка коммутации 33
Расчет добавочного полюса 35
Определение м.д.с. обмотки добавочных полюсов 37
Расчет обмотки добавочных полюсов 40
Расчет потерь и к.п.д. 42
Расчет характеристик 45
Пояснения к расчетам 46
Тепловой расчет. 51
Определение тепловых сопротивлений и температуры перегрева. 51
Температура перегрева 54
Определение количества охлаждающего воздуха. 54
Расчет вентилятора 56
Чертеж электродвигателя 60
Список литературы 61
Задание
Исходные данные: вариант 121
Геометрические размеры
Тип машины – П31;
Высота оси вращения – 150мм;
Якорь
Внешний диаметр , см – 16;
Внутренний диаметр , см – 3;
Длина , см – 7,5;
Число зубцов (пазов) Z– 18;
Высота пазов , мм – 20;
Ширина зубца , мм – 5,5;
Тип провода обмотки – ПЭВ2;
Главные полюсы
Число полюсов 2р – 2;
Ширина полюсов , см – 4,8;
Высота полюса , см – 5,66;
Длина полюса , см – 7,5;
Ширина наконечника , см – 12,4;
Зазор под полюсом , см – 0,09;
Длина витка обмотки , м – 0,41;
Добавочные полюсы
Число полюсов 2– 1;
Длина полюсов , см – 5,5:
Длина наконечника , см – 7,5;
Ширина полюса , см – 2,6;
Ширина наконечника , см – 2,6;
Высота полюса , см – 5,63;
Высота наконечника , см – 0,6;
Зазор под полюсом , см – 0,12;
Станина
Внешний диаметр , см – 26,9;
Внутренний диаметр , см – 23,5;
Длина , см – 16,5;
Коллектор и щетки
Диаметр , см – 8;
Число пластин – 72;
Ориентировочные значения
КПД, % – 78;
Индукция в зазоре главного полюса , Тл – 0,583;
Н.С. реакция якоря , А – 116;
Свободная площадь паза якоря ,– 137;
Примечания 1:
1. В машине осевых каналов нет, а пазы полузакрытой формы =3,5 мм;
2. Материал магнитопровода: якорь – сталь Э12, Δс= 0,5 мм;
главный полюс – Э330, Δс= 0,5 мм;
добавочный полюс – Э11, Δс= 1 мм;
станина – Ст-3.
3. Класс изоляции «В».
4. Обмотка якоря – петлевая, 2а = 2.
Номинальные данные
Напряжение , В – 220;
Частота вращения , об/мин – 750;
Скорость охлаждающего воздуха , м/с – 10;
Данные конструкции
Степень защиты (IP) – 13;
Форма исполнения (IM) – 4111;
Режим работы (S) – 2.
По этим данным требуется рассчитать:
обмоточные данные машины;
характеристики намагничивания;
рабочие характеристики двигателя;
превышение температуры обмотки якоря.
Графическая часть проекта должна содержать:
чертеж общего вида;
чертеж паза якоря с выбранными проводниками, пазовой изоляцией и клином;
рабочие характеристики и кривые намагничивания.
Расчёт машины постоянного тока Выбор главных размеров электродвигателя
Принимаем предварительное значение к.п.д. и мощности по рис. 1.
Рис.1. Зависимость коэффициента полезного действия от номинальной мощностидля машин общего применения.
(Вт);
Ток электродвигателя по (1.7б)
(А);
Ток якоря по (1.8б), если принять ток в параллельной (шунтовой) обмотке
- ток в параллельной (шунтовой) обмотке.
(А);
(А);
Электромагнитная мощность по (1.6а)
(кВт);
Отношение
(кВт/об/мин);
Выбираем по кривым на рис. 2.
(см);
Проверяем величину окружной скорости вращения якоря по (1.4) и рекомендуемым значениям § 1.3 п.5.
(м/с);
Так как это значение меньше рекомендуемого, следовательно эта машина меньшей мощности.
Выбираем значения ипо кривым рис. 3, 4, 5 и по рекомендациям §1.3, п.3.
Рис. 2. Зависимость диаметра якоря иот отношениядля машин общего применения
Рис. 3. Зависимость линейной нагрузки обмотки якоря от диаметра якорядля машин общего применения |
Рис. 4. Зависимость магнитной индукции в воздушном зазоре от диаметра якорядля машин общего применения |
Рис. 5. Зависимость расчетного коэффициента полюсной дуги от диаметра якоря, для машин общего применения |
- линейная нагрузка по рис. 3.
(Тл) – магнитная индукция в воздушном зазоре по рис. 4.
- коэффициент полюсной дуги по рис. 5.
Определяем значение расчетной длины якоря по (1.9)
(см);
По (1.12а), а также воспользовавшись значением в задании, принимаем (см);
Подсчитываем отношение расчетной длины якоря к диаметру (см §1.3 п. 4)
;
Выбираем число полюсов по §1.5 п. 1 и по задании
Полюсное деление по (1.13)
(см);
В машинах общего применения полюсное деление (см), т.е. рассчитанное значение соответствует рекомендуемой.
Расчетная ширина полюсной дуги (1.15)
(см);
Воздушный зазор под главным полюсом по рис. 6 и заданию принимаем
Рис. 6. Зависимость воздушного зазора между главным полюсом и якорем от диаметра якорядля машин общего применения
Принимаем (см);
Действительная ширина полюсного наконечника по (1.14)
- расчётная длина полюсной дуги наконечника главного полюса;
- воздушный зазор между якорем и главным полюсом;
(см);
Проверяем значение