- •2. Електромагнітний розрахунок
- •2.3. Розрахунок обмоткових даних якоря
- •Примітка: Марка плівкосклопласту — ізофлекс для класу b й імідофлекс для класів f і h.
- •2.5. Вибір матеріалу осердя якоря.
- •2.6. Розрахунок розмірів зубцевого шару якоря
- •2.9. Розрахунок розмірів головного полюса й станини. Визначення розмірів магнітного кола.
- •2.10. Розрахунок компенсаційної обмотки
- •Пазова ізоляція компенсаційної обмотки
- •2.12. Середні довжини магнітних ліній
- •2.13. Індукція в розрахункових перерізах
- •2.14. Магнітні напруги окремих ділянок магнітного кола
- •Розрахунок характеристики намагнічування машини
- •2.15. Розрахунок паралельної обмотки збудження
- •Ізоляція котушок головних і додаткових полюсів
- •2.16. Колектор і щітки
- •2.17. Комутаційні параметри
- •Розрахунок мрс обмотки додаткових полюсів
- •2.18. Розрахунок обмотки додаткових полюсів
- •2.19.Втрати і ккд
- •2.20. Розрахунок робочих характеристик
- •Pобочi хаpактеpистики двигуна
- •3. Вентиляційний розрахунок
- •4. Тепловий розрахунок
- •6. Опис конструкції
- •Література
- •1. Попічко в.В., Проектування електричних машин постійного струму. -л.:Видавництво Національного університету "Львівська політехніка", 2004.
2.20. Розрахунок робочих характеристик
Розрахунок робочих характеристик проводимо на комп’ютері з застосуванням програми DPS. Програма складена за наступними формулами:
1. Споживану двигуном потужність
Р1=UнIа+UfнIfн,
де Uн – номінальна напруга живлення якірного кола двигуна; Ufн – номінальна напруга живлення обмотки незалежного збудження (для двигуна паралельного чи змішаного збудження Ufн=Uн); Ifн – номінальний струм збудження; для двигунів послідовного збудження другий член у формулі відсутній.
2. ЕРС обмотки якоря
Eа=Uн-(Rа+ Rд+ Rк+ Rп)Iа+Uщ,
де Rа, Rд, Rк, Rп, – обчислений для робочої температури опір обмотки якоря, обмотки додаткових полюсів, компенсаційної, послідовної (стабілізувальної) обмотки збудження; Uщ – спад напруги в щітковому контакті (на пару щіток); якщо якась обмотка відсутня, то її опір не записують.
3. За графіком Ф=Ф(F) характеристики намагнічування двигуна для намагнічувальної сили
знаходять робочий магнітний потік Ф’ (рис. 6,а), який створює ця намагнічувальна сила за умови, що поперечна реакція якоря відсутня.
В наведеній формулі позначені: wн – кількість витків на одному полюсі обмотки незалежного (паралельного) збудження; wп – кількість витків на одному полюсі обмотки послідовного збудження (стабілізувальної обмотки); ан, ап – кількість паралельних гілок цих обмоток.
Застереження: тут використовується характеристика намагнічування на один полюс, в той час як для її розрахунку могла використовуватись методика, за якою намагнічувальна сила F обчислювалась на пару полюсів. Це залежить від того, якою літературою користувався студент.
4. Індукція В’, яка відповідає потокові Ф’
,
де – коефіцієнт полюсної дуги; – полюсна поділка; – розрахункова довжина машини.
5. Для обчисленого значення В’ за перехідною характеристикою знаходять (рис. 6,б). Відклавши від точки а в масштабі намагнічувальної сили відрізки ав і аг, що чисельно дорівнюють 0,5Аb (лінійне навантаження А обчислюють за формулою , де , 2a – кількість провідників і паралельних гілок обмотки якоря; – діаметр якоря), отримують криволінійний чотирикутник вдег, площа якого пропорційна робочому потокові з урахуванням розмагнічувальної дії поперечної реакції якоря. Значення цього потоку розраховують за формулою
,
де вд, аб, ге – довжини відповідних відрізків (див. рис. 6,б).
Для двигунів із компенсаційною обмоткою .
а) |
б) |
Рис.7. До розрахунку робочого магнітного потоку двигуна |
6. Швидкість обертання двигуна
.
7. Втрати потужності:
електричні в обмотках якірного кола
;
електричні в щітковому контакті
;
електричні в обмотці незалежного (паралельного) збудження
;
додаткові при навантаженні
,
де – додаткові втрати в номінальному режимі;
сумарні
.
Для двигунів паралельного й незалежного збудження механічні втрати рмех, втрати в сталі рст і поверхневі втрати рпов в полюсних наконечниках головних полюсів вважають незалежними від навантаження, тобто такими, що дорівнюють аналогічним втратам, обчисленим для номінального режиму.
Для двигунів послідовного та змішаного збудження ці втрати розраховують за формулами
; ; ,
де рст, рмехн, рповн – втрати в сталі, механічні та поверхневі втрати в номінальному режимі; Вн – індукція в повітряному проміжку в номінальному режимі; – коефіцієнт, який залежить від марки сталі (); nн – швидкість обертання в номінальному режимі.
8. Корисна потужність
.
9. Коефіцієнт віддачі
.
10. Обертальний момент на валі
.
Вхiднi данi для розрахунку:
Дiаметp якоpя, м = 0.13
Довжина якоpя, м = 0.093
Висота спинки якоpя, м = 0.039
Число pад. вент. каналiв = 0
Сумаpна шиpина бандажiв, м = 0.060
Глибина бандажної канавки, м = 0.003
Вiдкpиття шлiца паза, м = 0.003
Шиpина паза на повеpхнi, м = 0.005
Шиpина паза на днi, м = 0.0032
Висота паза, м = 0.007
Число зубцiв якоpя = 36
Число паp полюсiв = 3
Аксiальна довжина станини, м = 0.221
Товщина станини, м = 0.00868
Шиpина осеpдя головного полюса, м = 0.01933
Довжина осеpдя головного полюса, м = 0.1
Висота осеpдя головного полюса, м = 0.0309
Довжина пpомiжку пiд сеpединою полюса, м = 0.00105
Довжина пpомiжку пiд кpаем полюса, м = 0.002
Ном. iндукцiя у пpомiжку, Тл = 0.43
Коефiцiент полюсної дуги, м = 0.6
Введiть маpку сталi осеpдя якоpя 2013
Введiть маpку сталi осеpдя полюсiв 3411
Введiть матеpiал станини ЛИТА СТАЛЬ
Задайте додатковi данi для pозpахунку pобочих хаpактеpистик:
Число пpовiдникiв якоpя = 1512
Число паpалельних гiлок обмотки якоpя = 2
Опip обмотки якоpя пpи pоб. темпеp., Ом = 10.19
Спадок напpуги на паpi щiток, B = 2
Число виткiв сеpiecної обмотки (на полюс) = 0
Опip сеpiесноi обмотки пpи pоб. темпеp. Ом = 0
Опip обмотки дод. полюсiв пpи pоб. темпеp. Ом = 0.42
Число виткiв шунтовоi обмотки на полюс
(для сеpiесного двигуна задайте 0) = 712
Механiчнi втpати пpи ном. частотi обеpтання, Вт = 28
Номiнальна частота обеpтання, об/хв = 1500
Номiнальний стpум якоpя, A = 25.6
Cтpум збудження шунтовоi обмотки, A
(для сеpiесного двигуна задайте 0) = 1.36
Напpуга живлення двигуна, B = 110