ЗМІСТ

Стор.

1. ВСТУП....................................................................................................3

2. ЕЛЕКТРОМАГНІТНИЙ РОЗРАХУНОК…5

3. ВЕНТИЛЯЦІЙНИЙ РОЗРАХУНОК…38

4. ТЕПЛОВИЙ РОЗРАХУНОК….40

6. ОПИС КОНСТРУКЦІЇ….42

ЛІТЕРАТУРА43

1. ВСТУП

Електричні машини в загальному об’ємі виробництва електротехнічної промисловості займають основне місце, тому експлуатаційні характеристики нових електричних машин мають важливе значення для економіки України.

У прискоренні науково-технічного прогресу, підвищенні ефективності виробництва і продуктивності суспільної праці важливе значення відводиться електромашинобудуванню. Сучасному етапу розвитку цієї галузі народного господарства притаманні якісно нові риси – створення досконаліших виробів на основі впровадження останніх досягнень науки і техніки, скорочення термінів проектування й освоєння. В умовах здійснення економічної реформи небайдуже, яким шляхом удосконалюється якість виробу, – її варто досягати з найменшими витратами матеріалів, енергоносіїв, терміну виготовлення, тобто за найменшої собівартості виготовлення.

Вирішення поставлених завдань на стадії проектування нових виробів досягається проведенням ретельних розрахунків і функціонально-технологічного обґрунтування конструкції вузлів і деталей виробу. Під час проектування новітніх електричних машин конструктору доводиться вирішувати таке: чи необхідна ця деталь; чи підходить обраний матеріал для цієї деталі, чи не можна виготовити її з дешевшого матеріалу; чи правильна форма деталі з погляду зменшення часу її виготовлення; чи можна замінити деталь стандартною (нормалізованою), навіть, якщо це спричинить заміну сполучених з нею деталей. Уже на стадії проектування конструктор повинен звернути увагу на те, як будуть ремонтуватись вузли та деталі, як здійснюватиметься розбирання виробу та його монтаж. Останніми роками підвищилися вимоги до зовнішнього оформлення виробів. Сучасна зовнішня форма, а також підбір відповідного фарбування сприяють мінімальному стомленню обслуговуючого персоналу, підвищенню продуктивності праці. У конструкції машини вже на стадії проектування повинні бути реалізовані принципи максимальної технологічності, тобто можливості найбільш простого і дешевого виготовлення деталей із широким застосуванням засобів механізації й автоматизації технологічних процесів.

Двигуни постійного струму використовуються в електроприводах, які вимагають широкого, плавного й економічного регулювання швидкості обертання, великих перевантажень у пускових та гальмівних режимах роботи, головним чином, у металообробних верстатах, папероробних машинах, вальцювальних станах, в текстильній та поліграфічній промисловостях, на транспорті.

Конструкція двигунів постійного струму складніша, а вартість їх вища, ніж асинхронних двигунів, але завдяки названим властивостям питома вага їх у загальному випуску електричних машин не тільки не зменшується, але й має тенденцію до зростання. Особливо ця тенденція появилась в останні десятиріччя завдяки освоєнню тиристорних випростовувачів, які дали змогу живити двигуни від мережі змінного струму. Поряд з цим розвиток статичних перетворювачів сприяв скороченню випуску генераторів постійного струму. У даний час в Україні випускаються машини постійного струму єдиних серій: 2П і П2.

При проектуванні необхідно враховувати відповідність техніко-економічних показників машин сучасному рівню. Проектування електричних машин відбувається з врахуванням вимог державних і галузевих стандартів. При проектуванні електричних машин враховується призначення і умови експлуатації, вартість активних і конструктивних матеріалів, ККД, технологію виробництва, надійність в роботі і патентну чистоту. Проектування електричних машин невіддільне від технології її виготовлення. Тому при проектуванні необхідно враховувати можливості електротехнічних заводів.

Згідно з завданням повинен бути спроектований двигун постійного струму паралельного збудження.

Конструкція двигуна повинна відповідати вимогам стандартів на встановлювально-приєднувальні розміри (ГОСТ 13267–73), а також загальним технічним вимогам до електричних машин (ГОСТ 183–74).

За базову прийняти конструкцію машин постійного струму серії 2П.

Конструктивне виконання і спосіб монтажу ІМ1001 – машина на лапах з двома підшипниковими щитами і горизонтальним валом, кінець вала – циліндричний.

Ступінь захисту спроектованого двигуна ІР22 – захист від випадкового дотикання зі струмоведучими і рухомими частинами, від попадання в середину машини твердих предметів діаметром більших від 12 мм і капель води, які падають під кутом не більшим від 60⁰ до вертикалі.

2. Електромагнітний розрахунок

2.1. Вибір головних розмірів

2.1.1 За табл. 2.3 [1] знаходимо двигун із найближчими до заданих потужністю, швидкістю обертання та однаковими ступенем захисту й способом охолодження. Такий двигун номінальною потужністю 2,2 кВт й швидкістю обертання 1500 об/хв має висоту осі обертання h = 112 мм. Попередньо приймаємо для двигуна, який проектується, таку ж висоту осі обертання h = 112 мм.

2.1.2 . За табл. 2.2 [1] для h = 112 мм знаходимо попередні значення діаметра якоря мм, зовнішнього діаметра станини мм та мінімальної відстані від нижньої частини станини до упорної поверхні лап h₁ = 5 мм.

Листи осердя якоря будуть штампуватись із різаної стрічки шириною b_ст = 114 мм.

Приймаємо мм.

2.1.3. За рис 2.4, 2.5 [1] для = 0,11 м знаходимо попередні значення електромагнітних навантажень:

лінійне навантаження якоря А = 1,1·10⁴ А/м;

індукція в повітряному проміжку = 0,52 Тл.

2.1.4. За рис. 2.6[1] знаходимо значення коефіцієнта полюсного перекриття

_ = 0,6.

2.1.5. Попередні значення електромагнітної потужності Р_ем, споживаного струму та струму якоря

Вт,

де - відносні значення ЕРС та струму збудження за даними табл. 2.5[1] ; _н = 0,78 - попереднє значення коефіцієнта віддачі двигуна за рис. 2.11[1] ;

A;

= 25,6·(1 - 0,065) = 23,9 A.

2.1.6. Розрахункова довжина машини за (2.23) [1]

м.

2.1.7. Відношення l_ до діаметра якоря

2.1.8. За рис. 2.12[1] для = 0,11 м допустиме значення  знаходиться в таких межах

= 0,65 - 1,22.

2.1.9.Оскільки то необхідно прийняти більший стандартний діаметр і повторити розрахунок . Приймаємо мм.

За рис 2.4, 2.5 [1] для = 0,13 м знаходимо попередні значення електромагнітних навантажень:

лінійне навантаження якоря А = 1,5·10⁴ А/м;

індукція в повітряному проміжку = 0,55 Тл.

м.

Відношення l_ до діаметра якоря

2.1.10. За рис. 2.12[1] для = 0,13 м допустиме значення  знаходиться в таких межах

= 0,66 - 1,21.

Одержане значення λ лежить в рекомендованих межах.

2.1.11. Оскільки м, то вибираємо аксіальну систему вентиляції. Якщо мм, то довжина осердя якоря приймається такою, що дорівнює із заокругленням до найближчого цілого числа міліметрів (для мм) або до найближчого числа, кратного п'яти міліметрам (для мм). Слід врахувати, що при заокругленні зміниться, відповідно, розрахункова довжина машини; її уточнене значення м.

2.1.12. Кількість полюсів вибираємо за рис. 2.13[1]

2р = 8.

При цьому частота перемагнічування якоря

Гц.

Частота перемагнічування якоря повинна бути в межах 10 - 50 Гц, але не перевищувати 70 - 75 Гц. Тому приймаємо 2р = 6.

Гц.

та струм щіткового пальця

А.

знаходяться в допустимих межах.

2.2. Вибір форми та кількості пазів якоря.

2.2.1. За рекомендаціями, наведеними в 2.8[1], враховуючи переваги й недоліки кожної з форм пазів, практикою електромашинобудування вироблені такі рекомендації: всипну обмотку й напівзакриті грушоподібні пази застосовують у машинах із діаметром якоря , який не перевищує 200 мм.

2.2.2. Для визначення кількості Z пазів якоря попередньо за табл.2.6[1]

визначаємо допустимі значення зубцевої поділки якоря

мм; мм.

2.2.3. Допустимі значення кількості пазів за (2.56) [1]

.