Xreferat.com » Остальные рефераты » Методическое руководство по расчету машины постоянного тока (МПТ)

Методическое руководство по расчету машины постоянного тока (МПТ)

(5.31)

Полная МДС возбуждения МПТ при нагрузке

AWНАГР = AW + AWz + AWa + AWпл + AWст + + AWR (5.32)

Для двигателей и генераторов параллельного возбуждения вначале определяется ЭДС якоря для электродвигателей

Е = U Ua Uщ (5.33)

и для генераторов

Е = U +Ua + Uщ. (5.34)

По кривой холостого хода определяется результирующая МДС AWНАГР соответствующая найденному значению ЭДС после чего рассчитывается полная МДС с учётом реакции якоря:

AWНАГР= AWНАГР+ AWR. (5.35)


6. РАСЧЁТ ОБМОТКИ ВОЗБУЖДЕНИЯ


6.1. Электродвигатель последовательного возбуждения


  1. Число витков обмотки возбуждения на один полюс

(6.1)

  1. Предварительное сечение обмоточного провода для обмотки возбуждения

Sв = a / jв (6.2)

где jВ плотность тока в обмотке возбуждения выбираемая в зависимости от номинального момента Мн по данным табл. 4.

Мн = 955 Рн nн. (6.3)

Рассчитав сечение провода выбирают номинальное сечение и диаметр провода в соответствии с ГОСТом а затем уточняют реальную величину плотности тока возбуждения:

jв = a / Sв . (6.4)

  1. Сопротивление обмотки возбуждения в нагретом состоянии

(6.5)

где lср средняя длина витка обмотки возбуждения которая определяется по эскизу расположения обмотки на сердечнике полюса.При неотъёмных полюсах машины среднюю длину витка необходимо увеличить на величину (b0 bпл) с тем чтобы была возможность надеть катушку обмотки возбуждения на сердечник полюса через полюсный наконечник.

35. Падение напряжения в обмотке возбуждения

Uв = Ia Rв . (6.6)

  1. Величина ЭДС якоря двигателя последовательного возбуждения при нагрузке

E = UH Ua Uщ Uв. (6.7)

Таблица 4

Плотность тока в обмотке возбуждения МПТ малой мощности (106 А/м2)


Номинальный момент Мн Нм

Режим работ

Номинальный момент Мн Нм

Режим работ

продолжительный

кратковременный

продолжительный

кратковременный

Закрытое исполнение

001

80

160

02

4,6

11,0

002

75

150

04

4,3

10,0

003

70

142

06

4,0

9,5

004

65

135

08

3,8

9,2

005

62

127

10

3,5

9,0

006

58

122

12

3,4

8,8

007

55

117

14

3,2

8,5

008

52

113

16

3,0

8,2

009

50

112

18

2,8

8,0

01

48

110

20

2,7

7,8

Защищённое исполнение с вентилятором

001

115

215

02

94

168

002

108

208

04

90

165

003

105

200

06

84

158

004

102

195

08

80

152

005

98

190

10

76

148

006

97

186

12

72

142

007

96

181

14

70

139

008

95

177

16

68

136

009

95

172

18

66

132

01

95

170

20

65

130


Полученная величина ЭДС не должна отличаться от предварительно выбранного значения более чем на 3%. При большей разнице необходимо скорректи-

ровать число витков обмотки возбуждения. Для этого определяют МДС обмотки

возбуждения по характеристике холостого хода и найденному значению ЭДС прибавляют МДС реакции якоря при номинальной нагрузке уточняют число витков обмотки возбуждения её сопротивление падение напряжения и новое значение ЭДС машины Ea.

  1. Площадь окна для размещения обмотки возбуждения

(6.8)

где fо технологический коэффициент учитывающий промежутки между проводниками и изоляцию провода, fо = 08 084.

Фактическая площадь окна для обмотки возбуждения должна быть увеличена на 10 20 % для учёта возможных неточностей намотки.

Исходя из полученного значения площади окна уточняют высоту сердечника полюса и определяют ширину стороны катушки возбуждения с таким расчётом чтобы обмотка возбуждения свободно размещалась в окне между станиной и полюсным наконечником.


6.2. МПТ с независимым возбуждением


Расчёт обмотки возбуждения в этом случае производится в такой последовательности:

  1. Задаются величиной тока возбуждения

в (5 10)% a.

Большие значения тока принимаются для машин меньшей мощности.

Исходя из режима работы МПТ и её исполнения по данным табл. 4 выбирается величина допустимой плотности тока в обмотке возбуждения jв. После этого рассчитывают сечение провода обмотки возбуждения по выражению

Sв = в / jв . (6.9)

По найденному значению Sв выбирается марка сечение и диаметр провода обмотки возбуждения соответствующего ГОСТу.

39. Зная МДС возбуждения для номинального режима работы AWНАГР рассчитывают число витков обмотки возбуждения на один полюс:

(6.10)

  1. По выражению (6.5) рассчитывается сопротивление обмотки возбуждения в нагретом состоянии а исходя из номинального напряжения сети уточнённые значения тока возбуждения и его плотности которая должна быть близкой к принятому ранее значению.

Площадь окна необходимую для размещения обмотки возбуждения рассчитывают так же как и для машин с последовательным возбуждением.


  1. ПОТЕРИ И КПД МАШИНЫ ПОСТОЯННОГО ТОКА


В МПТ различают следующие виды потерь:

 потери в обмотках якоря и возбуждения

 потери в щётках;

 потери в стали якоря;

 механические потери;

 добавочные потери.

41. Потери в обмотках якоря и возбуждения рассчитываются следующим образом:

для МПТ с последовательным возбуждением

Рма = а2 Ra (7.1)

Рмв = а2 Rв; (7.2)

для машин с параллельным возбуждением

Рмв = UH в. (7.3)


  1. Потери в щётках

Рщ = Uщ а . (7.4)

43. Потери в стали якоря включают в себя потери в сердечнике якоря и потери в зубцах якоря.

Масса стали якоря

Gс.а = 7800  (Dа 2 hп)2 lо 4. (7.5)

Масса зубцов якоря

Gс.z = 7800 Z bZ.CP hП lo. (7.6)

Потери в стали сердечника якоря

Pс.a = pуд Bа2 f1,3 Gс.а. (7.7)

Потери в зубцах якоря

Pс.z = pуд Bz2 f1,3 G с.z. (7.8)

В этих выражениях удельные потери для данного сорта стали принимаются увеличенными в 1,5 1,8 раза.

Потери в стали статора

Pс = Pс.a + P с.z. (7.9)

  1. Полные механические потери включают в себя потери на трение щеток о коллектор, потери на трение в шарикоподшипниках и потери на трение о воздух.

Потери на трение щёток о коллектор

Ртр.щ = 981 Ктр Рщ Sщ Vк (7.10)

где Ктр коэффициент трения щёток о коллектор Ктр = 02 025.

Рщ удельное нажатие щёток Рщ = 196 235 Н/м2 для угольных и угольно-графитовых щёток; Рщ = 20 40 Н/м2 для электрографитированных щёток; Рщ = 15 20 Н/м2 для медно-графитовых щёток; Рщ = 17 22 Н/м2 для бронзо-графитовых щёток.

Sщ поверхность всех щёток;

Vк окружная скорость коллектора.

Потери на трение в шарикоподшипниках

Ртр.под = Кш Gа n 10-3 (7.11)

Для машин малой мощности с шарикоподшипниками Кш = 1 3 Большие значения относятся к машинам меньшей мощности.

Масса якоря Gа может быть рассчитана по приближённой формуле

Gа = 1000 (Da2 lo a + Dк2 lк к) 4. (7.12)

В этом выражении средняя объёмная масса якоря a = 7800 кг/м3 объемная масса коллектора K = 8900 кг/м3.

Потери на трение о воздух могут быть рассчитаны для машин малой мощности с частотой вращения до 12000 об/мин по формуле

Ртр.в = 2 Da3 n3 lо 10-6 (7.13)

при n 12000 об/мин

Ртр.в = 03 Da5 (1 + lo / Da) n3 10-6. (7.14)

Полные механические потери

Рмех = Ртр.щ + Ртр.под + Ртр.в. (7.15)

  1. Полные потери в машине

Р = o (Рма + Рмв + Рщ + Рс + Рмех) (7.16)

где коэффициент o = 11 12 учитывает добавочные потери.

  1. При номинальной нагрузке КПД для двигателя

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: