Xreferat.com » Рефераты по физике » Машины постоянного тока

Машины постоянного тока

Задание


По данным машины постоянного тока требуется: рассчитать и вычертить эскиз магнитной цепи машины; определить Н.С. возбуждения при номинальном режиме; вычертить развернутую схему обмотки якоря. Тип обмотки – петлевая.


п/п

Наименование данных и геометрических размеров Данные
1 Режим работы Генератор
2

Мощность Рн, кВа

35
3

Напряжение Uн

230
4

Ток якоря Iан, А

155
5

Частота вращения n, об/мин

1450
6

Число главных полюсов

4
7 Воздушный зазор под главными полюсами δ, мм 2
8

Наружный диаметр якоря Da, мм

246
9

Диаметр вала dв, мм

75
10

Длинна сердечника якоря lа, мм

175
11

Число радиальных вентиляционных каналов nв

-
12

Число пазов якоря Z

29
13

Глубина паза якоря hn, мм

27
14

Ширина паза якоря bn, мм

10
15

Число активных проводников N

290
16

Число параллельных ветвей обмотки

2
17

Сопротивление обмотки якоря и добавочных полюсов при 15ОС (Za+Zδ)150, Ом

0,073
18

Наружный диаметр станины D1, мм

516
19

Внутренний диаметр станины D2, мм

465
20

Длинна сердечника главного полюса lm, мм

175
21

Ширина сердечника главного полюса bm, мм

75
22

Длинна станины lя, мм

345
23

Коэффициент полюсной дуги αδ

0,64
24

Коэффициент магнитного рассеяния σ

1,178
25

Число пазов Z

28
26

Число коллекторных пластин К

28
27

Число полюсов 2р

4
28

Число параллельных ветвей 2а

8
29

Число простых обмоток m

2

Решение


1 Определим номинальный основной магнитный поток с учетом генераторного режима работы;([2]).

Машины постоянного тока

где,

Еан =Uн+[Iан * (za+zδ)75o+2∆Uщ ]=230+[155*1,24*0,073+2*1]=246В.-ЭДС при номинальном режиме;

(za+zδ)75o- сопротивление обмотки якоря и добавочных полюсов при 75ОС =1,24(za+zδ)15o=1,24*0,073Ом;

2а=2 (а=1)-число параллельных ветвей обмотки;

∆Uщ=1В-падение напряжения на щеточном контакте;

2р=4 (р=2) – число главных полюсов;

n =1450 частота вращения;

N = 290 число активных проводников.

Отсюда:

Машины постоянного тока

2 Построим кривую намагничивания машины, зависимость основного магнитного потока от нормальной силы возбуждения. Для этого рассчитаем магнитную цепь генератора ряда значений основного магнитного потока - (0,5; 0,8; 1,0; 1,1; 1,2) Фδн

Данные расчетов занесем в таблицу 1.

Определим магнитное поле и Н.С. воздушного зазора.

Полюсное деление.

Машины постоянного тока

Расчетная полюсная дуга - bδ;

Машины постоянного тока

Длинна якоря в осевом направлении;

Машины постоянного тока

Расчетная длинна якоря;

Машины постоянного тока

Индукция в воздушном зазоре;

Машины постоянного тока

Нормальная сила в воздушном зазоре;

Машины постоянного тока

Где: μ0 – 4хπх10-7Гн/м - магнитная проницаемость стали.

kδ – коэффициент зубчатости, равный Машины постоянного тока

где t1 – зубцовое деление, равное Машины постоянного тока

bз1 – ширина зуба в верхней части, равна Машины постоянного тока

γ - коэффициент равный Машины постоянного тока

отсюдаМашины постоянного тока

Из этого Машины постоянного тока

Определим магнитное поле и Н.С. зубцовой зоны.

Зубцовое деление по основанию пазов:

Машины постоянного тока

Наименьшая ширина зубца:

Машины постоянного тока

Ширина зуба посредине высоты:

Машины постоянного тока

Определим индукцию в зубцах при kс = 0,9 – коэффициенте заполнения пакета якоря сталью;

Так как вентиляционных канавок не предусмотрено lc(длинна пакета стали)=la

Машины постоянного тока

Пазовый коэффициент у основания паза:

Машины постоянного тока

Определим напряженность магнитного поля по характеристикам намагничивания для стали 1211;

Для: Вз1 =1,4Т намагниченность Нз1=1580А/м выбираем по таблице намагниченности [2].

Вз2 =2,16Т намагниченность Нз2=66000А/м выбираем по семейству кривых (рис 2-9[1]).

Взср =1,71Т намагниченность Нзср=8200А/м выбираем по таблице намагниченности [2].

Расчетное значение напряженности магнитного поля;

Машины постоянного тока

Определим Н.С. для зубцового слоя;

Машины постоянного тока

Определим магнитное поле и Н.С. для сердечника якоря.

Высота сердечника якоря;

Машины постоянного тока

Индукция в сердечнике якоря;((2-23),[1])

Машины постоянного тока

Напряженность магнитного поля в сердечнике якоря по характеристикам намагничивания для стали 1211;

На=458А/м

Средняя длинна пути магнитного потока в сердечнике якоря;

Машины постоянного тока

Н.С. для сердечника якоря;

Машины постоянного тока

Определим магнитное поле и Н.С. для сердечника полюса.

Индукция в сердечнике полюса при kс = 0,95 ((2-27),[1]);

Машины постоянного тока

Напряженность магнитного поля в полюсе по характеристикам намагничивания для стали 3413(Вп>1,6T);

Нm = 665А/м

Н.С. для сердечника полюса;

Машины постоянного тока

где Машины постоянного тока - высота полюса.

Определим магнитное поле и Н.С. для ярма.

Индукция в ярме;

Машины постоянного тока

где Машины постоянного тока

Машины постоянного тока- высота (толщина) ярма.

Отсюда Машины постоянного тока

Напряженность магнитного поля в ярме по характеристикам намагничивания для стали 1211,[2];

Ня = 800А/м

Н.С. для ярма;

Машины постоянного тока

где:

Машины постоянного тока

средняя длинна магнитной линии в ярме.

Отсюда: Машины постоянного тока

Определим Н.С. на полюс, необходимую для создания основного потока;

Машины постоянного тока

Воспользовавшись данными таблицы 1 построим кривую намагничивания генератора, рисунок 1.

3 Определим коэффициент насыщения магнитной цепи;

Машины постоянного тока

4 Построим переходную магнитную характеристику генератора рис. 2, представляющую собой зависимость индукции в воздушном зазоре при холостом ходе от суммы Н.С. воздушного зазора и зубцов на один полюс.

Машины постоянного тока

Из таблицы 1 возьмем соответствующие данные и рассчитаем.

Машины постоянного тока

По переходной магнитной характеристике генератора определим размагничивающую Н.С. поперечной реакции якоря.

Машины постоянного тока,

где, Машины постоянного тока и Машины постоянного тока - определим из рисунка 2;

bδ – расчетное значение полюсной дуги;

Аа – линейная нагрузка на якорь -

Машины постоянного тока

Машины постоянного тока

Машины постоянного тока

5 Рассчитаем Н.С. обмотки возбуждения при номинальном режиме;

Машины постоянного тока

где 2Fo – Н.С. генератора на холостом ходу на пару полюсов, соответствующая магнитному потоку Фδн.

6 Определим число витков обмотки возбуждения на один полюс

Машины постоянного тока

где iв – ориентировочное значение тока возбуждения равное 0,025хIан т.к. мощность генератора небольшая.

7 Вычертим развернутую схему обмотки якоря, для этого;

Рассмотрим тип обмотки.

Имеем: т=2, 2р=4, 2а=8, Z=K=28. При данных условиях симметрия соблюдаются т.к. 2а=2рт и т=2, а К/р =28/2=14 - четное число.

Исходя из вышеперечисленного, получаем симметричную двухходовую двукратнозамкнутую петлевую обмотку.

Рассчитаем шаги обмотки

Определим первый частичный шаг обмотки

Машины постоянного тока

Определим результатирующий шаг обмотки и шаг по коллектору.

y=yk=+2 т.к. т=2.

Второй частичный шаг.

y2=y - y1=2 - 8= -6

По известным значениям шагов построим таблицу соединений секционных сторон обмотки.

1й ход 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27

обмотки 9’ 11’ 13’ 15’ 17’ 19’ 21’ 23’ 25’ 27’ 1’ 3’ 5’ 7’

2й ход 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28

обмотки 10’ 12’ 14’ 16’ 18’ 20’ 22’ 24’ 26’ 28’ 2’ 4’ 6’ 8’

Шаг уравнительных соединений первого рода.

yп = К/р =28/2=14

Шаг уравнительных соединений второго рода.

Так как две равнопотенциальные точки обмотки удалены на одной стороне якоря на yп= 14 элементарных пазов и принадлежат одному ходу обмотки, то выполнение уравнителей второго рода на одной стороне якоря невозможно. Для того чтобы уравнять потенциалы обмоток разных ходов необходимо соединить середину лобовой части секции 1 на стороне противоположной коллектору и коллекторную пластину 2. Уравнительное соединение второго рода достаточно одного, так как оно служит и уравнителем и для середины секции 15 и начала секции 16.

Уравнительное соединение второго рода являются одновременно и уравнителями третьего рода. Как видно из рис. 3 при движении коллектора щетка В1 сначала замкнет пластины 1-2 и тем самым левую половину секции 1, а затем пластины 2-3 – правую половину секции 1.


Литература


1. Вольдек А.И. Электрические машины - Л.: Энергия 1978 г.

2. Методические пособия по расчетам машин постоянного тока. ЮУрГУ

3. Костенко М.П., Пиотровский Л.М. Электрические машины. Ч.1. Машины постоянного тока. Трансформаторы - Л.: Энергия 1972 г.

Если Вам нужна помощь с академической работой (курсовая, контрольная, диплом, реферат и т.д.), обратитесь к нашим специалистам. Более 90000 специалистов готовы Вам помочь.
Бесплатные корректировки и доработки. Бесплатная оценка стоимости работы.

Поможем написать работу на аналогичную тему

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту

Похожие рефераты: