Xreferat.com » Рефераты по физике » Расчёт коллекторного двигателя постоянного тока малой мощности

Расчёт коллекторного двигателя постоянного тока малой мощности

между ярмом статора и постоянным магнитом.

7. Выбор и расчёт постоянных магнитов


Для расчёта постоянных магнитов необходимо кривые намагничивания Ст 3 и электротехнической стали 2013 иметь в аналитической форме. Хорошее совпадение расчётной кривой и справочной кривой намагничивания даёт аппроксимация кривой намагничивания выражением


Расчёт коллекторного двигателя постоянного тока малой мощности


где Расчёт коллекторного двигателя постоянного тока малой мощности- значение индукции на соответствующем участке магнитной цепи

Ас, Dc, Cc, βc – коэффициенты, их величина определяется для каждой кривой намагничивания.

Для упрощения расчётов принимаем, что все участки магнитной системы двигателя намагничиваются по основной кривой намагничивания

Ст 3 и 2013.

Для основной кривой намагничивания Ст 3 коэффициенты имеют следующие значения:

Ac=10,718; Dc=-6,931; Cc=610,718; βc=1,205.

Для основной кривой намагничивания электротехнической стали 2013 коэффициенты аппроксимирующего выражения имеют следующие значения:

Ac=0,05; Dc=0,05; Cc=10; βc=3,7.

Удельная магнитная энергия ярма статора


Расчёт коллекторного двигателя постоянного тока малой мощности

Удельная магнитная энергия зубцов якоря


Расчёт коллекторного двигателя постоянного тока малой мощности


Удельная магнитная энергия ярма якоря


Расчёт коллекторного двигателя постоянного тока малой мощности


Удельная магнитная энергия воздушного зазора


Расчёт коллекторного двигателя постоянного тока малой мощности Расчёт коллекторного двигателя постоянного тока малой мощности

где Расчёт коллекторного двигателя постоянного тока малой мощностиРасчёт коллекторного двигателя постоянного тока малой мощности


Удельная магнитная энергия воздушного зазора стыка между станиной и магнитом


Расчёт коллекторного двигателя постоянного тока малой мощности Расчёт коллекторного двигателя постоянного тока малой мощности

где Расчёт коллекторного двигателя постоянного тока малой мощности Тл


Объём ярма статора на один полюс

Расчёт коллекторного двигателя постоянного тока малой мощности


где принимаем Расчёт коллекторного двигателя постоянного тока малой мощности

Объём зубцовой зоны якоря на один полюс


Расчёт коллекторного двигателя постоянного тока малой мощности


Объём ярма якоря на один полюс


Расчёт коллекторного двигателя постоянного тока малой мощности


Объём воздушного зазора на один полюс


Расчёт коллекторного двигателя постоянного тока малой мощности

где Расчёт коллекторного двигателя постоянного тока малой мощности


Объём воздушного зазора стыка на один полюс


Расчёт коллекторного двигателя постоянного тока малой мощности

где δсm=0,045*10-3 м – для восьмого квалитета


Магнитная энергия, запасённая на участках магнитной цепи


Расчёт коллекторного двигателя постоянного тока малой мощности

Расчёт коллекторного двигателя постоянного тока малой мощности

Расчёт коллекторного двигателя постоянного тока малой мощности

Расчёт коллекторного двигателя постоянного тока малой мощности

Расчёт коллекторного двигателя постоянного тока малой мощности


Полная магнитная энергия магнитной цепи электродвигателя


Расчёт коллекторного двигателя постоянного тока малой мощности


Предварительный объём магнита на один полюс


Расчёт коллекторного двигателя постоянного тока малой мощности


Удельная магнитная энергия, отдаваемая постоянным магнитом объёмом во внешнюю цепь электродвигателя


Расчёт коллекторного двигателя постоянного тока малой мощности


Значение координаты рабочей точки постоянного магнита по напряжённости магнитного поля


Расчёт коллекторного двигателя постоянного тока малой мощности


где Расчёт коллекторного двигателя постоянного тока малой мощности

По величине Расчёт коллекторного двигателя постоянного тока малой мощности и полученному значению Расчёт коллекторного двигателя постоянного тока малой мощности Выбираем марку магнита по справочным данным Ж /1/ марку магнита 15БА300

ГОСТ 24063 – 80 с параметрами:

Hd=100 Расчёт коллекторного двигателя постоянного тока малой мощности; Bd=0,15 Тл; Br=0,3 Тл.

Уточнённое значение напряжённости магнитного поля постоянного магнита в рабочей точке


Расчёт коллекторного двигателя постоянного тока малой мощности Расчёт коллекторного двигателя постоянного тока малой мощности


Размагничивающее действие поля якоря

Определим действие поля якоря на положение рабочей точки магнита при прямолинейной коммутации и когда щётки находятся геометрической нейтрали.

а) напряжённость магнитного поля и индукции в рабочеё точке магнита

на сбегающем краю полюса


Расчёт коллекторного двигателя постоянного тока малой мощности Расчёт коллекторного двигателя постоянного тока малой мощности

где Расчёт коллекторного двигателя постоянного тока малой мощности Расчёт коллекторного двигателя постоянного тока малой мощности

Расчёт коллекторного двигателя постоянного тока малой мощности


б) напряжённость магнитного поля и индукция в рабочей точке магнита на набегающем краю полюса


Расчёт коллекторного двигателя постоянного тока малой мощности Расчёт коллекторного двигателя постоянного тока малой мощности

Расчёт коллекторного двигателя постоянного тока малой мощности


Удельная магнитная энергия участков магнитной цепи переходного слоя под сбегающим и набегающим краями полюса

Расчёт коллекторного двигателя постоянного тока малой мощностиРасчёт коллекторного двигателя постоянного тока малой мощности

где Расчёт коллекторного двигателя постоянного тока малой мощности

Расчёт коллекторного двигателя постоянного тока малой мощности Расчёт коллекторного двигателя постоянного тока малой мощности

где Расчёт коллекторного двигателя постоянного тока малой мощности

Расчёт коллекторного двигателя постоянного тока малой мощности

где Расчёт коллекторного двигателя постоянного тока малой мощности

Расчёт коллекторного двигателя постоянного тока малой мощности

где Расчёт коллекторного двигателя постоянного тока малой мощности

Расчёт коллекторного двигателя постоянного тока малой мощности

где Расчёт коллекторного двигателя постоянного тока малой мощности

Расчёт коллекторного двигателя постоянного тока малой мощности

где Расчёт коллекторного двигателя постоянного тока малой мощности

Магнитная энергия переходного слоя магнитной цепи при размагничивающем действии поля якоря


Расчёт коллекторного двигателя постоянного тока малой мощности


Увеличение магнитной энергии переходного слоя от действия поля якоря


Расчёт коллекторного двигателя постоянного тока малой мощности


Требуемый объём магнита, обеспечивающий заданный магнитный поток при нагрузке


Расчёт коллекторного двигателя постоянного тока малой мощности


Уточнённое значение длины магнита


Расчёт коллекторного двигателя постоянного тока малой мощности


Отличие размера составляет Расчёт коллекторного двигателя постоянного тока малой мощности 7,6%, что допустимо.


8. Потери и коэффициент полезного действия


Электрические потери в обмотке якоря

Расчёт коллекторного двигателя постоянного тока малой мощности


Электрические потери в щётках


Расчёт коллекторного двигателя постоянного тока малой мощности


Масса стали ярма якоря


Расчёт коллекторного двигателя постоянного тока малой мощности


Масса стали зубцов якоря


Расчёт коллекторного двигателя постоянного тока малой мощности


Магнитные потери в ярме якоря


Расчёт коллекторного двигателя постоянного тока малой мощности


где Расчёт коллекторного двигателя постоянного тока малой мощности

Расчёт коллекторного двигателя постоянного тока малой мощности

Расчёт коллекторного двигателя постоянного тока малой мощности – удельные потери, их значение берут из приложения И.


Магнитные потери в зубцах якоря

Расчёт коллекторного двигателя постоянного тока малой мощности


где Расчёт коллекторного двигателя постоянного тока малой мощности


Потери в стали якоря


Расчёт коллекторного двигателя постоянного тока малой мощности


Механические потери в электродвигателе

а) потери на трение щёток о коллектор


Расчёт коллекторного двигателя постоянного тока малой мощности

Расчёт коллекторного двигателя постоянного тока малой мощности


где для щётки марки ЭГ2А: Расчёт коллекторного двигателя постоянного тока малой мощности; Расчёт коллекторного двигателя постоянного тока малой мощности;

б) потери в подшипниках


Расчёт коллекторного двигателя постоянного тока малой мощности


где Расчёт коллекторного двигателя постоянного тока малой мощности;

Расчёт коллекторного двигателя постоянного тока малой мощности


Расчёт коллекторного двигателя постоянного тока малой мощности

Расчёт коллекторного двигателя постоянного тока малой мощности

в) вентиляционные потери в стали


Расчёт коллекторного двигателя постоянного тока малой мощности


Полные механические потери в стали


Расчёт коллекторного двигателя постоянного тока малой мощности


Добавочные потери


Расчёт коллекторного двигателя постоянного тока малой мощности


Сумма потерь


Расчёт коллекторного двигателя постоянного тока малой мощности


Потребляемая двигателем мощность


Расчёт коллекторного двигателя постоянного тока малой мощности


Полезная мощность на валу электродвигателя


Расчёт коллекторного двигателя постоянного тока малой мощности


Коэффициент полезного действия электродвигателя


Расчёт коллекторного двигателя постоянного тока малой мощности%

Рабочие характеристики электродвигателя

Магнитный поток и магнитная индукция в воздушном зазоре при расчёте рабочих характеристик по величине принимаются постоянными, так как


Расчёт коллекторного двигателя постоянного тока малой мощности


то есть размагничивающее действие реакции якоря при номинальной нагрузке незначительное.

Результат расчёта рабочих характеристик электродвигателя приведены таблице 1.

В режиме холостого хода

Р2=0

М=0

η=0

n0=3928

I0=0,156

P0=17,111


Таблица 1

Расчётная

величина

Ед. изм.

физ. вел.

0,25*I 0,5*I 0,75*I 0,9*I

0,95*I


1*I 1,1*I 1,2*I
I А 0,156 0,577 1,153 1,73 2,076 2,307 2,537 2,768
ΔUщ В 0,175 0,65 1,3 1,95 2,34 2,6 2,86 3,12

ΔU=I*Ra+

+ ΔUщ

В 1,9 6,9 13,8 20,7 24,8 27,6 30,3 33,1
E=Uном-ΔU В 108,6 102,8 95,8 88,8 84,5 81,7 78,9 76
Вδ Тл 0,23 0,23 0,23 0,23 0,23 0,23 0,23 0,23
Фδ 10-4 Вб 3,5 3,5 3,5 3,5 3,5 3,5 3,5 3,5

Расчёт коллекторного двигателя постоянного тока малой мощности

об/мин 3911 3724 3468 3021 3058 2956 2854 2754
f2 Гц 130,4 124,4 116,1 107,7 102,8 99,4 96,1 92,8
Va м/с 11,88 11,33 10,57 9,82 9,36 9,06 8,760 8,45
м/с 10,34 9,87 9,21 8,55 8,15 7,89 7,63 7,36
Рэ а Вт 0,3 3,6 14,4 32,4 46,6 57,6 69,7 82,9
Рэ щ Вт 0 0,4 1,5 3,4 4,9 6 7,3 8,6
Рс Вт 11,8 11 9,9 8,9 8,2 7,8 7,5 7,1
Р мх Вт 8,5 8 7,3 6,7 6,3 6 5,8 5,6

Расчёт коллекторного двигателя постоянного тока малой мощности

Вт 0,2 0,6 1,3 1,9 2,3 2,5 2,8 3

Расчёт коллекторного двигателя постоянного тока малой мощности

Вт 20,8 23,7 34,7 54 69,6 81,66 94,6 109,54
Р1=Uном*I Вт 17,1 63,43 126,87 190 228,36 253,76 279,1 304,48

Расчёт коллекторного двигателя постоянного тока малой мощности

Вт 0 39,819 92,5 137,1 160 173,7 186,1 197,3

Расчёт коллекторного двигателя постоянного тока малой мощности

Н*м 0 0,102 0,254 0,406 0,497 0,557 0,618 0,678

Расчёт коллекторного двигателя постоянного тока малой мощности

% 0 62,77 72,89 72,05 70,08 68,47 66,69 64,78

По данным таблицы 1 строим при U=Uном рабочие характеристики и для заданного значения полезной номинальной мощности Pном=170 Вт определяем номинальные значения Iном=2,307; Мном=0,557 Н*м; nном=2956 об/мин; ηном=68,47%.


Кратность пускового момента


Расчёт коллекторного двигателя постоянного тока малой мощности


Электромеханическая постоянная времени электродвигателя


Расчёт коллекторного двигателя постоянного тока малой мощностиРасчёт коллекторного двигателя постоянного тока малой мощности

где Расчёт коллекторного двигателя постоянного тока малой мощности


9. Тепловой расчёт электродвигателя


Превышение температуры якоря над температурой окружающей среды при кратковременном режиме работы электродвигателя


Расчёт коллекторного двигателя постоянного тока малой мощности,

где Расчёт коллекторного двигателя постоянного тока малой мощности

Расчёт коллекторного двигателя постоянного тока малой мощности

Расчёт коллекторного двигателя постоянного тока малой мощности

Расчёт коллекторного двигателя постоянного тока малой мощности

Расчёт коллекторного двигателя постоянного тока малой мощности

Расчёт коллекторного двигателя постоянного тока малой мощности

Расчёт коллекторного двигателя постоянного тока малой мощности

Расчёт коллекторного двигателя постоянного тока малой мощности

Расчёт коллекторного двигателя постоянного тока малой мощности

Расчёт коллекторного двигателя постоянного тока малой мощности

Расчёт коллекторного двигателя постоянного тока малой мощности

Расчёт коллекторного двигателя постоянного тока малой мощности


Условие Расчёт коллекторного двигателя постоянного тока малой мощности выполняется, так как Расчёт коллекторного двигателя постоянного тока малой мощности.

Таким образом, превышение температуры обмотки якоря ниже предельного допустимого значения температуры для класса изоляции «F».


Заключение


В данном курсовом проекте мною приведен аналитический расчет коллекторного двигателя постоянного тока с возбуждением от феррит бариевых постоянных магнитов, позволяющий получить заданные технические параметры при лимитированном габарите и заданном тепловом режиме электродвигателя.


Список использованных источников


1. Ерунов В.П. Расчет коллекторного двигателя постоянного тока малой мощности с возбуждением постоянными магнитами: Учебное пособие. Изд. 2-е, перераб. и доп. – Оренбург: ОГУ, 2002. – 109 с.

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
Нужна помощь в написании работы?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Пишем статьи РИНЦ, ВАК, Scopus. Помогаем в публикации. Правки вносим бесплатно.

Похожие рефераты: