Xreferat.com » Рефераты по физике » Электромагнитный расчет проектируемого двигателя постоянного тока

Электромагнитный расчет проектируемого двигателя постоянного тока

1 Электромагнитный расчёт


Начальные данные проектируемого двигателя постоянного тока

двигатель постоянного тока со степенью защиты IP-22 и способом охлаждения IСО1

номинальная мощность Рн = 4 кВт;

номинальная частота вращения nн = 2000 об/мин;

номинальное напряжение Uн = 160 В;

высота оси вращения h = 0,132 м;


2 Электромагнитный расчёт


2.1 Выбор главных размеров


Главными размерами машины постоянного тока являются наружный диаметр якоря D и расчётная длина сердечника Электромагнитный расчет проектируемого двигателя постоянного тока.


1. Определяем коэффициент полезного действия [1, с. 340, рис.8.6]


Электромагнитный расчет проектируемого двигателя постоянного тока= 79 %


2. Определяем номинальный ток двигателя по формуле


Электромагнитный расчет проектируемого двигателя постоянного тока,


где Рн – номинальная мощность двигателя, кВт;

Электромагнитный расчет проектируемого двигателя постоянного тока - коэффициент полезного действия механизма;

Uн - номинальное напряжение механизма, В


Электромагнитный расчет проектируемого двигателя постоянного токаА


3. Определяем ток якоря по данным [1, с. таб. 8.10]


Iя = 0,975 * Iн

Iя = 0,975 * 31,6 = 30,8 А


4. Определяем электромагнитную мощность по формуле [1, с. 340, 8-4a]

Электромагнитный расчет проектируемого двигателя постоянного тока

Электромагнитный расчет проектируемого двигателя постоянного токаВт


5. Наружный диаметр якоря D определяется заданной высотой оси вращения [1, 8-2] и он равен


D =h= 0,132 м


6. Выбираем линейную нагрузку якоря из [1, с. 341, рис. 8.8]


А = 1,6 * 104 А/м


7. Выбираем индукцию в воздушном зазоре из [1, с. 341, рис. 8.9]


Электромагнитный расчет проектируемого двигателя постоянного тока= 0,6 Тл


Определяем расчётный коэффициент полюсной дуги из[1, рис. 8-7]


Электромагнитный расчет проектируемого двигателя постоянного тока= 0,62


8. Определяем расчётную длину сердечника якоря по формуле


Электромагнитный расчет проектируемого двигателя постоянного тока

Электромагнитный расчет проектируемого двигателя постоянного тока м


9. Отношение длины магнитопровода якоря к его диаметру

Электромагнитный расчет проектируемого двигателя постоянного тока


10. Число пар полюсов [1, с. 342, рис. 8.10]


2р=4


11. Определяем полюсное деление по формуле


Электромагнитный расчет проектируемого двигателя постоянного тока

12. Определяем расчётную ширину полюсного наконечника по формуле


Электромагнитный расчет проектируемого двигателя постоянного тока


13. Действительна ширина полюсного наконечника при эксцентричном зазоре равно расчётной ширине


Электромагнитный расчет проектируемого двигателя постоянного тока


2.2 Выбор обмотки якоря


Тип обмотки

якоря

Z Uп
Простая волновая равносексионая 4 2 Нечётное 3; 5

14. Определяем ток параллельной ветви по формуле

Электромагнитный расчет проектируемого двигателя постоянного тока


где 2а = 2


Электромагнитный расчет проектируемого двигателя постоянного тока


15. Выбираем простую волновую обмотку с числом параллельных ветвей 2а=2.

16. Определяем предварительное число эффективных проводников по формуле


Электромагнитный расчет проектируемого двигателя постоянного тока


17. Крайние пределы чисел пазов якоря с использованием [1, ст.342]


Электромагнитный расчет проектируемого двигателя постоянного тока


где t1min и t1max – зубцовые деления для высоты оси вращения 0,132 м равно 10 и 20, соответственно


Электромагнитный расчет проектируемого двигателя постоянного тока


Принимаем

Z = 29; Электромагнитный расчет проектируемого двигателя постоянного тока


18. Определяем число эффективных проводников в пазу по формуле


Электромагнитный расчет проектируемого двигателя постоянного тока


принимаем Nп = 16, тогда


N = Nп * Z

N = 16 * 29 = 464


19. Выбираем паз полузакрытый овальной формы с параллельными сторонами зубца.

20. Число параллельных пластин К для различных значений


K = Uп * Z wc = N / 2 * K

К1 = 1 * 29 = 29 wc1 = 464 / 2 * 29 =8

К2 = 2 * 29 = 58 wc2 = 464 / 2 * 58 =4

К3 = 3 * 29 = 87 wc3 = 464 / 2 * 87 = 2,67


Поскольку Uк.ср должно быть в пределах 15-16 В применяем вариант 2 wc2=4

Электромагнитный расчет проектируемого двигателя постоянного тока


Число витков в обмотке якоря по формуле


Электромагнитный расчет проектируемого двигателя постоянного тока


21. Уточняем линейную нагрузку по формуле


Электромагнитный расчет проектируемого двигателя постоянного тока


22. Корректируем длину якоря по формуле


Электромагнитный расчет проектируемого двигателя постоянного тока


23. Наружный диаметр коллектора


Dк = (0,65 – 0,8) * D

Dк = 0,7 * 0,132 = 0,092 м


По таблице предпочтительного ряда чисел для диаметра коллектора принимаем:

Dк=0,09 м


24. Определяем окружную скорость коллектора по формуле


Электромагнитный расчет проектируемого двигателя постоянного тока


25. Определяем коллекторное деление по формуле


Электромагнитный расчет проектируемого двигателя постоянного тока


26. Определяем полный ток паза


Электромагнитный расчет проектируемого двигателя постоянного тока


27 определяем предварительное значение плотности тока в обмотке якоря


Электромагнитный расчет проектируемого двигателя постоянного тока


где А*Jа принимаем предварительно из [1,рис.8-8] = 1,3 * 1011 А/м


Электромагнитный расчет проектируемого двигателя постоянного тока

28. Определяем предварительное сечение эффективного проводника


Электромагнитный расчет проектируемого двигателя постоянного тока


Принимаем два параллельных проводник марки ПЭТВ-939 с расчетным наружным 0,815 мм.


2.3 Расчёт геометрии зубцовой зоны


29. Сечение полузакрытого паза (за вычетом сечения пазов изоляции и пазового клина) при предварительно принятом коэффициенте заполнения k3=0,72


Электромагнитный расчет проектируемого двигателя постоянного тока,

Электромагнитный расчет проектируемого двигателя постоянного тока м2


30. Высоту паза [1, с. 344, рис. 8.12] hп = 20*10-3 м;

высоту шлица паза hш = 0,8 * 10-3 м;

ширину шлица bш = 3 * 10-3 м

31. Ширина зубца, равная, м


Электромагнитный расчет проектируемого двигателя постоянного тока,


где Bz = 1.75 – допустимое значение индукции из [1, таб. 8-11]

Электромагнитный расчет проектируемого двигателя постоянного токам


32. Определяем больший радиус


Электромагнитный расчет проектируемого двигателя постоянного тока,

Электромагнитный расчет проектируемого двигателя постоянного тока


33. Определяем малый радиус


Электромагнитный расчет проектируемого двигателя постоянного тока

Электромагнитный расчет проектируемого двигателя постоянного тока


34 определяем расстояние между центрами радиусов


h1 = hп – hш – r1 – r2,

h1 = 20 * 10-3 – 0.8 * 10-3 – 4.1 * 10-3 – 2.68 * 10-3 = 12,42 * 10-3 м


35. Минимальное сечение зубцов якоря


Электромагнитный расчет проектируемого двигателя постоянного тока


где kс = 0,97 – коэффициент заполнения магнитопровода статора [1, с. 176, таб. 6-11]


Электромагнитный расчет проектируемого двигателя постоянного токам2

36. Определяем предварительное значение ЭДС


Еa = Uн * kд,


где kд – коэффициент двигателя берётся из [1, с.340, таб. 8-10] и, равен 0,9;


Еа = 160 * 0,9 = 144 В


37. Предварительное значение магнитного потока на полюс


Электромагнитный расчет проектируемого двигателя постоянного тока

Электромагнитный расчет проектируемого двигателя постоянного тока


38. Для магнитопровода якоря принимаем сталь марки 2312 определяем индукцию в сечении зубцов


Электромагнитный расчет проектируемого двигателя постоянного тока

Электромагнитный расчет проектируемого двигателя постоянного тока


39. расчётом сечения пазовой изоляции согласно спецификации [1, таб. 3-15] для заданного класса нагревостойкости изоляции В и выбранной форме паза уточняем коэффициент заполнения паза:


kз = 0,72.

2.4 Расчёт обмотки якоря


40. Длина лобовой части якоря


Электромагнитный расчет проектируемого двигателя постоянного тока

Электромагнитный расчет проектируемого двигателя постоянного тока


41. Средняя длина витка обмотки якоря


lа.ср = 2 * (lл + lп),

lа.ср = 2 * (0,135 + 0,123) = 0,51 м


42. Полная длина проводника обмотки якоря


Lма = wa * lа.ср,

Lма = 58 * 0,51 = 29,6 м


43. Сопротивление обмотки якоря при температуре Электромагнитный расчет проектируемого двигателя постоянного тока


Электромагнитный расчет проектируемого двигателя постоянного тока

Электромагнитный расчет проектируемого двигателя постоянного тока


44. Сопротивление обмотки якоря при температуре Электромагнитный расчет проектируемого двигателя постоянного тока


Rан = 1,22 * Ra

Rан = 1,22 * 0,06 = 0,073 Ом


45. Масса меди обмотки якоря

Мма = 8900 * Lма * gа,

Мма = 8900 * 29,6 * 2 * 10-6 = 0,52 кг


46. Расчёт шагов обмотки

а) шаг по коллектору и результирующий шаг


Электромагнитный расчет проектируемого двигателя постоянного тока

Электромагнитный расчет проектируемого двигателя постоянного тока


б) первый частичный шаг


Электромагнитный расчет проектируемого двигателя постоянного тока

Электромагнитный расчет проектируемого двигателя постоянного тока


в) второй частичный шаг


У = Ук – У1

У = 28,5 – 13,75 = 14,75


на (рис.1) отображена схема обмотки якоря проектируемого двигателя постоянного тока


2.5 Определяем размеры магнитной цепи.


47. Предварительное значение внутреннего диаметра якоря и диаметр вала

Электромагнитный расчет проектируемого двигателя постоянного тока

Электромагнитный расчет проектируемого двигателя постоянного тока м


48. Высота стенки якоря [1, с. ]


Электромагнитный расчет проектируемого двигателя постоянного тока

Электромагнитный расчет проектируемого двигателя постоянного токам


49. Принимаем для сердечника главного полюса сталь марки 3411, толщиной 0,5мм, коэффициент рассечения Gг = 1,2, длина сердечника Электромагнитный расчет проектируемого двигателя постоянного тока0,188 м, коэффициент заполнения стали kс = 0,97, ширина выступа полюсного наконечника


bв = 0,2* bр = 12,4*10-3м.


50. ширина сердечника главного полюса


bг = bp – 2 * bг.в,

bг = 0,062 – 2 * 0,0124 = 37,2*10-3м


51. индукция в сердечнике


Электромагнитный расчет проектируемого двигателя постоянного тока

Электромагнитный расчет проектируемого двигателя постоянного тока

52 определяем сечение в станине


Электромагнитный расчет проектируемого двигателя постоянного тока

Электромагнитный расчет проектируемого двигателя постоянного тока


53. определяем длину станины


lc = lг + 0,4 *D,

lc = 0,123 + 0,4 * 0,132 = 0,1758 м


54. определяем высоту станины


Электромагнитный расчет проектируемого двигателя постоянного тока

Электромагнитный расчет проектируемого двигателя постоянного тока


55. определяем наружный диаметр станины


Dн = 2 * h – (8 Электромагнитный расчет проектируемого двигателя постоянного тока10) * 10-3,

Dн = 2 * 0,132 – 10 * 10-3 = 0,254 м


56. определяем внутренний диаметр станины


dc = Dн – 2 * bc,

dс = 0,254 – 2 * 0,0128 = 0,228 м


57. определяем высота главного полюса

Электромагнитный расчет проектируемого двигателя постоянного тока


где Электромагнитный расчет проектируемого двигателя постоянного тока= 1 – воздушный зазор принимаем согласно [1, с.349, рис. 8-17],


Электромагнитный расчет проектируемого двигателя постоянного тока


2.6 Расчёт сечения магнитной цепи


58. рассчитываем сечение воздушного зазора


Электромагнитный расчет проектируемого двигателя постоянного тока

Электромагнитный расчет проектируемого двигателя постоянного тока


59 рассчитываем длину, стали якоря


Электромагнитный расчет проектируемого двигателя постоянного тока

Электромагнитный расчет проектируемого двигателя постоянного тока


60 рассчитываем минимальное сечение зуба (п. 35)


Sz = 2,6 * 10-3 м2


61 рассчитываем сечение спинки якоря


Электромагнитный расчет проектируемого двигателя постоянного тока

Электромагнитный расчет проектируемого двигателя постоянного тока


62. рассчитываем сечение сердечника главного полюса

Электромагнитный расчет проектируемого двигателя постоянного тока

Электромагнитный расчет проектируемого двигателя постоянного тока2


63. сечение станины определяем с (п.52)


Sс = 22,52 * 10-4 м2


2.7 Средние длины магнитной линии.


64. воздушный зазор принимаем


Электромагнитный расчет проектируемого двигателя постоянного токам


65. определяем коэффициент воздушного зазора, учитывающий наличие пазов на якоре


Электромагнитный расчет проектируемого двигателя постоянного тока


где t1 – значение зубцового деления, м;


Электромагнитный расчет проектируемого двигателя постоянного тока


66. рассчитываем длину воздушного зазора


Электромагнитный расчет проектируемого двигателя постоянного тока

Электромагнитный расчет проектируемого двигателя постоянного тока


67. рассчитываем длину зубца якоря

Электромагнитный расчет проектируемого двигателя постоянного тока

Электромагнитный расчет проектируемого двигателя постоянного тока

68. рассчитываем длину спинки якоря


Электромагнитный расчет проектируемого двигателя постоянного тока

Электромагнитный расчет проектируемого двигателя постоянного тока


69. рассчитываем длину сердечника главного полюса


Электромагнитный расчет проектируемого двигателя постоянного тока


70. рассчитываем длину воздушного зазора между главными полюсами и станиной


Электромагнитный расчет проектируемого двигателя постоянного тока

Электромагнитный расчет проектируемого двигателя постоянного тока


71. рассчитываем длину станины


Электромагнитный расчет проектируемого двигателя постоянного тока

Электромагнитный расчет проектируемого двигателя постоянного тока

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.
Подробнее

Поможем написать работу на аналогичную тему

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту

Похожие рефераты: