Documente online.
Username / Parola inexistente
  Zona de administrare documente. Fisierele tale  
Am uitat parola x Creaza cont nou
  Home Exploreaza
Upload



















































Електромагнітний розрахунок

Ucraineana


Електромагнітний розрахунок.

1. Вибір головних розмірів.



1.1. Попередньо значення коефіцієнта корисної дії по рис. 6-8 [1]

кВт

Приймаємо

1.2. Розрахункова потужність, кВт

1

кВт

1. Діаметр осердя якоря по рис. 8-5 [1], м

м

Приймаємо нормалізований діаметр осердя якоря

м

1.4. Колова швидкість осердя якоря, м/с

2

м/с

Отримане значення не перевищує найбільш допустиме значення

для якорів з

1.5. Попереднє значення лінійного навантаження, індукції у повітряному зазорі і розрахункового коефіцієнту полюсної дуги по рис. 8-8, 8-9, 8-7 [1]

А/м

Приймаємо А/м

Тл

1.6. Розрахункова довжина осердя якоря

3

м

Округляючи приймаємо м

Отримане значення дає можливість прийняти аксіальну систему вентиляції і прийняти довжину осердя якоря

1.7. Відношення між головними розмірами

4

Отримане значення знаходиться в допустимих розмірах згідно рис. 8-5 [1]

1.8. Число полюсів по рис. 8-10 [1]

1.9. Чистота перемагнічування якоря, Гц, по рис. 12-13

5

Гц

Отримане значення не перевищує найбільш допустиме значення

Гц, ст.. 346 [2]

1.10. Полюсне ділення, м

6

м

Округлюючи приймаємо м

Отримане значення знаходиться в оптимальних межах м для машин малої та середньої потужності.

1.11. Повітряний зазор по осі полюса, м, по рис. 8-17 [1], м

м

Приймаємо м

Згідно рекомендації приймаємо ексцентричну форму зазору, тоді зазор під краєм полюсного наконечника , м

7

1.12. Еквівалентний розрахунковий зазор , м

8

м

1.1 Розрахункова і дійсна полюсна дуга при ексцентричному зазорі, м

9

м

Округлюючи приймаємо м

1.14. Уточнене значення розрахункового коефіцієнту полюсної дуги

10

2. Вибір та розрахунок обмотки і пазів якоря.

2.1. Номінальний струм якоря, А

11

А

2.2. Необхідна кількість паралельних гілок обмотки якоря визначається із умови допустимого значення струму однієї гілки (А)

12

Приймаємо просту хвильову обмотку

2. Струм паралельної гілки обмотки якоря, А

13

А

2.4. Попереднє значення кількості ефективних провідників якоря

14

Приймаємо

2.5. Попереднє значення діаметра колектора, м

15

м

Вибираємо нормативний діаметр колектора (сторінка 343, [1])

м

2.6. Попереднє значення кількості колекторних пластин

16

де кількість витків в секції

Приймаємо

Приймаємо

2.7. Вибраний діаметр колектора і кількості пластин перевіряємо по допустимому найменшому колекторному діленню, м

17

м

м

2.8. Попередня кількість пазів якоря при відкритих пазах визначаємо з врахуванням оптимального значення зубцевого ділення

18

де м, при м

2.9. Крайні межі кількості рядом лежачих сторін секції по ширині пазу осердя якоря

19

Приймаємо

2.10. Кінцеве значення пазів осердя якоря

20

Приймаємо

2.11. Уточнюємо раніше прийняті значення наступних величин , ,

21

,

що не виходить за межі 5% від раніше прийнятого значення

22

23

А/м

2.12. Кількість ефективних провідників в пазу

24

2.1 Перевіряємо обмотку по повному струму паза

25

А

А при м

2.14. Середнє значення напруги між колекторними пластинами

26

В В

2.15. Перевіряємо обмотку по умовам симетрії

ціле число

ціле число

ціле число

2.16. Попереднє значення теплового навантаження визначаємо по рисунку 8.8 [1]

А23

Приймаємо А23

2.17. Густота струму

27

А/м2

2.18. Попереднє значення площі перерізу ефективного провідника

28

м2

2.19. Попереднє значення висоти пазу якоря приймаємо по малюнку 8.12 [1]

29

Приймаємо

2.20. Розміри пазової ізоляції приймаємо такими, як у базовій машині, клас ізоляції

Товщина ізоляції по висоті паза м

Товщина ізоляції по ширині паза м

Товщина ізоляції лобової частини м

Кріплення обмотки проводимо за допомогою спеціальної стіклобандажної стрічки, що можливо при м та м/с

Висота бандажної канавки лежить в межах м

Приймаємо м

2.21. Попереднє значення висоти провідника, м

30

де кількість провідників по висоті пазу

м

По таблиці П-29 [1] вибираємо номінальний стандартний розмір по висоті м

2.22. Попередній розмір провідника по ширині паза, м

31

м

По таблиці П-29 [1] приймаємо стандартне значення ширини привода

м

2.2 Згідно з заданим класом ізоляції приймаємо марку проводу ПЕТП-155 з двосторонньою збільшеною ізоляцією по ширині і висоті мм

Розрахункова площа перерізу м2

2.24. Розміри прямо кутового паза в штампі, м

ширина паза 32

м

приймаємо м

висота паза 33

м

приймаємо

де м припуск на штамповку пазів

2.25. Зубцеві ділення і розміри зубця в трьох перерізах по висоті паза, м

Малюнок паз якоря при кріпленні обмоток бандажем

34

м

35

м

36

м

37

м

38

м

39

м

2.26. Попереднє значення ЕРС обмотки якоря

40

по таблиці 8.10 [1]

В

2.27. Попереднє значення магнітного потоку в повітряному зазорі під головними полюсами, Вб

41

Вб



2.28. Найменший переріз зубців на полюс, м2

42

коефіцієнт заповнення пакета сталлю, таблиці 6.11 [1]

м2

2.29. Попереднє найбільше значення індукції в зубцях , Тл

43

Тл

Тл (таблиця 8.14 [1])

2.30. Уточнюємо густоту струму і теплове навантаження обмотки якоря, А/м2

44

А/м2

А23

2.31. Довжина лобової частини і його середньої частини , м

45

м

46

м

Де м довжина пазової частини обмотки

2.32. Опір обмотки якоря при і при розрахунковій температурі в залежності від класу ізоляції, Ом

47

Ом

48

де коефіцієнт збільшення опору при робочій температурі (таблиця 4.1 [1])

Ом

2.3 Кроки простої хвильової обмотки:

перший частковий крок 49

крок по реальним пазам 50

результуючий крок та крок по колектору

51

другий частковий крок 52

2.34. Маса міді обмотки якоря, кг

53

кг

2.35. Витрати маси міді при виготовлені обмотки якоря на проектну машину, кг

54

де коефіцієнт використання мідного проводу при виготовленні обмотки якоря для базової машини, кг

кг

2.36. Зменшення витрат мідного проводу при виготовленні обмотки якоря на проектну машину зрівняно з базовою, кг

55

кг

3 Розрахунок колектора та вибір щіток.

1. Уточнюємо колекторне ділення, м

56

м

2. Колова швидкість колектора перевіряємо по допустимій максимальній швидкості, м/с

57

м/с

Ширина нейтральної зони, м

58

м

4. Крайні межі ширини щітки, м

59

м

5. Для електронного двигуна з середніми умовами комутації вибираємо електрографічні щітки марки ЕГ-4, які мають стандартні розміри (таблиця П-34 [1])

м

площа щітки

м2

6. Кількість щіток на один щітковий бовт:

60

де А/м найбільша допустима густота струму

приймаємо

7. Поверхня стікання всіх щіток з колектора, м2

61

м2

8. Уточнюємо значення густоти струму під щітками, А/м2

62

А/м2

Довжина робочої поверхні колектора, м

63

м

9. Повна довжина колектора, м

64

м

10. Висота колекторної пластини, м

65

смм

приймаємо м

11. Середня товщина колекторної пластини, м

66

де м товщина ізоляції між колекторними пластинами, м

м

12. Маса міді колектора, кг

67

кг

1 Витрати колекторної міді на проектну машину, кг

68

коефіцієнт використання при виготовленні базової машини.

кг

14. Зменшення витрат колекторної міді на проектну машину зрівняно з базовою, кг

69

кг

4. Розрахунок додаткових полюсів.

4.1. Еквівалентна типова магнітна провідність приведена до довжини якоря

70

4.2. Індукція в повітряному зазорі під додатковим полюсом, Тл

71

Тл

4. Ширина зони комутації, м

72

м

4.4. Ширина зони комутації не повинна перебільшувати нейтральної зони (8.82 [1])

4.5. Повітряний зазор під додатковим полюсом попередньо приймаємо (стор. 361 [1]), м

м

4.6. Ширина наконечника додаткового полюса , м

73

м

Приймаємо м

Рисунок 2 розміри додаткового полюса

4.7. Розрахунок ширини дуги наконечника головного полюса, м

74

м

4.8. Магнітний потік в повітряному зазорі під додатковим полюсом, Вб

75

Вб

4.9. Магнітний потік в осерді додаткового полюса, Вб

76

коефіцієнт розсівання

Вб

4.10. Ширину осердя додаткового полюса () визначаємо по рисунку 8.29 [1]

77

приймаємо

тоді 78

м

4.11. Вибираємо для осердя додаткових полюсів сталь 1211, листи товщиною 1мм, коефіцієнт заповнення

4.12. Розрахункова індукція в осерді додаткового полюса () перевіряємо по допустимому значенню, Тл

79

м

ТлТл

4.1 Висота осердя додаткового полюса по рисунку 8.24 [1]

м

приймаємо м

4.14. Коефіцієнт повітряного зазору під додатковим полюсам

де коефіцієнт, що враховує наявність пазів якоря

коефіцієнт, що враховує наявність бандажних канавок на якорі

80

81

де кількість бандажних канавок;

м ширина бандажних канавок;

м висота бандажних канавок, приймаємо такими ж, як у базовій машині

тоді

4.15. МРС котушки додаткового полюса, А

82

А

4.16. Кількість витків збудження додаткового полюса

83

приймаємо

4.17. Попередня площа перерізу провідника котушки додаткового полюса, м2

84

де А/м2 щільність струму в одношарових котушках

приймаємо А/м2

м2

4.18. Вибираємо стандартну мідну стрічку (таблиця 31 [1]), розмірами мм

Площа перерізу близька до розрахункової м2

4.19. Середня довжина витка котушки, м

85

де , ширина та довжина полюса

м (сторінка 365 [1])

приймаємо м

м ширина котушки

м

4.20. Опір обмотки додаткових полюсів в холодному стані і при розрахунковій робочій температурі, Ом

86

Ом

87

Ом

4.21. Маса міді додаткових полюсів

88

кг

4.22. Витрати мідної стрічки для виготовлення котушки додаткових полюсів, кг

89

коефіцієнт використання міді

кг

4.2 Зменшення витрат міді на проектну машину по зрівнянню з базовою, кг

90

кг

4.24. Маса сталі осердів додаткових полюсів, кг

91

кг

4.25. Витрати електротехнічної сталі, кг

92

коефіцієнт використання сталі

кг

4.26. Зменшення витрат сталі при виготуванні осердя додаткових полюсів зрівняно з базовим двигуном

93

5 Розрахунок магнітного кола.

5.1. Падіння напруги в якірному колі, В

94

В

5.2. Уточнене значення ЕРС обмотки якоря , магнітного потоку , індукції в повітряному зазорі

95

В

96

Вб

97

Тл

5. Коефіцієнт повітряного зазору аналогічно пункту 4.14

98

99

100

5.4. МРС повітряного зазору на полюс, А

101

А

5.5. Вибираємо для осердя якоря холоднокатану сталь марки 2211, товщиною листів 0,5мм, коефіцієнт заповнення пакета сталлю по табл.. 6.11 [1]

5.6. Площа зубців якоря в трьох перерізах, м2

м2




102

м2

103

м2

5.7. Розрахункове значення індукції в трьох перерізах, Тл

104

номер перерізу

Тл

Тл

Тл

5.8. Зубцеві коефіцієнти

105

106

107

5.9. Напруженість магнітного поля в трьох перерізах визначаємо по табл.. П18 [1] і графіку рисунку П13 [11], А/м

А/м

А/м

А/м

5.10. Розрахункове значення напруженості в зубцевій зоні якоря, А/м

108

А/м

5.11. Довжина магнітної силової лінії в зубцях для відкритих пазів, м

м

5.12. МРС зубців якоря на полюс, А

109

А

5.1 При безпосередній посадці осердя на вал внутрішній діаметр осердя дорівнює діаметру вала ; попередньо визначаємо діаметр вала, м

110

м

приймаємо м

5.14. Висота спинки якоря, м

111

м

5.15. Діаметр вентиляційних канатів приймають м, і при м, розташовують в один ряд приблизно по серединки.

приймаємо м

5.16. Діаметр розташування вентиляційних каналів, м

112

м

5.17. Кількість каналів

113

приймаємо

5.18. Розрахункова площа перерізу спинки якоря, м2

114

м2

5.19. Індукція в спинці ярмі якоря, Тл

115

Тл

5.20. Напруженість в спинці якоря (по табл.. П18 [1]), А/м

А/м

5.21. Довжина середньої магнітної лінії в спинці якоря на один полюс, м

116

м

5.22. МРС спинки (ярма) якоря на полюс, А

117

А

5.2 Для осердя головних полюсів вибираємо сталь 3411, лист товщиною 0,5мм; коефіцієнт розсіювання приймаємо (стор. 355 [1]), довжина осердя полюса , коефіцієнт заповнення сталлю по табл.. 6.11 [1] приймаємо , індукцію в осерді Тл (стор. 355 [1]).

5.24. Ширина осердя головного полюса, м

118

м

приймаємо м

5.25. Уточнюємо значення індукції в осерді головного полюса, Тл

119

Тл

5.26. Напруженість в осерді головного полюса по таблиці П27 [1])

А/м

5.27. Довжина магнітної силової лінії полюса, м

м

5.28. МРС осердя головного полюса, А

120

А

5.29. Станину виконуємо із товстолистової сталі Ст Допустиме значення індукції Тл (сторінка 355 [1])

приймаємо Тл

5.30. Довжина ярма станини, м

121

м

приймаємо м

5.31. Висота ярма станини, м

122

м

приймаємо м

5.32. Уточнюємо індукцію в ярмі станини, Тл

123

Тл

5.3 По таблиці П25 [1] напруженість в ярмі станини

А/м

5.34. Внутрішній і зовнішній діаметри станини, м

124

м

приймаємо м

125

5.35. Середня довжина середньої магнітної лінії в ярмі станини, м

126

м

5.36. МРС ярма станини на полюс, А

127

А

5.37. Сумарна МРС магнітного кола, А

128

А

5.38. МРС перехідного шару, А

129

А

5.39. Поперечна МРС якоря на полюс, А

130

А

5.40. Аналогічно проводимо розрахунки для потоків рівних 0,5; 0,8; 1,2 номінального значення. Результати розрахунків зведені в таблицю , на підставі даних якої будуємо криву намагнічування та перехідну характеристику рисунок 3

6 Розрахунок обмотки збудження головних полюсів.

6.1. По перехідній характеристиці визначаємо індукції в повітряному зазорі під краями полюсного наконечника

Тл

Тл

6.2. Середнє значення індукції в повітряному зазорі під головними полюсами, Тл

131

Тл

6. Зменшення індукції від дії поперечної реакції якоря, Тл

132

Тл

6.4. По перехідній характеристиці визначаємо розмагнічуючу дію реакції якоря, А

133

А

6.5. МРС обмотки збудження головних полюсів, А

134

А

6.6. Середня довжина витка котушки збудження, м

135

де м ширина котушки в залежності від діаметра якоря (сторінка 358 [1]).

м радіус закруглення витка

приймаємо м

м

м

6.7. Попереднє значення площі перерізу мідної проволоки котушки, м2

136

де коефіцієнт запасу МРС обмотки збудження

м2

6.8. Обмотку збудження головних полюсів виконуємо із круглого проводу марки ПЭТ155, ізоляцію класу F (таблиця П28 [1]), переріз проводу приймаємо близько до розрахункового

м2

м

діаметр неізольованого проводу

6.9. Кількість витків котушки головного полюса

137

де А/м2 допустима щільність струму

приймаємо А/м2

6.10. Номінальний струм обмотки збудження, А

138

А

6.11. Повна довжина проводу обмотки збудження, м

139

м

6.12. Опір обмотки збудження головних полюсів в холодному стані і при робочій температурі , Ом

140

Ом

141

Ом

6.1 Найбільший струм обмотки, А

142

А

6.14. Уточнюємо коефіцієнт запасу

143

6.15. Маса міді обмотки полюсів, кг

144

кг

6.16. Витрати мідного проводу при виготовленні котушок головних полюсів на проектну машину, кг

145

де коефіцієнт використання круглої проволоки при намотці котушок головних полюсів базової машини, кг

кг

6.17. Зменшення витрат міді на проектну машину зрівняно з базовою, кг

146

кг

6.18. Маса сталі осердя головних полюсів, кг

147

кг

6.19. Витрати сталі, кг

148

де Коефіцієнт використання сталі при виготовленні осердя головних полюсів

кг

6.20. Зменшення витрат електротехнічної сталі при виготовленні осердя головних полюсів, кг

149

кг

7 Визначення витрат потужності та коефіцієнта корисної дії.

7.1. Маса спинки якоря, кг

150

кг

7.2. Маса сталі зубців якоря, кг

151

кг

7. Втрати в сталі спинки якоря, Вт

152

де Вт/кг питомі втрати в сталі 2211

Вт

7.4. Втрати в сталі зубців якоря, Вт

153

Вт

7.5. Втрати на тертя щіток по колектору, Вт

154

де коефіцієнт тертя щіток по колектору

Па тиск на щітки

Вт

7.6. Втрати на тертя в підшипниках і на вентиляцію по рис. 8.30 [1], Вт

Вт

7.7. Постійні втрати, Вт

155

Вт

7.8. Втрати в перехідному контакті щіток на колекторі, Вт

156

де В

Вт

7.9. Втрати в якірному колі, Вт

157

Вт

7.10. Втрати в обмотці додаткових полюсів, Вт

158

Вт

7.11. Додаткові втрати, Вт

159

Вт

7.12. Втрати в незалежній обмотці збудження

160

Вт

7.1 Втрати електричні, Вт

161

Вт

7.14. Сума втрат двигуна, Вт

162

Вт

7.15. Витрачена потужність двигуна, Вт

163

Вт

7.16. Корисна потужність двигуна, Вт

164

Вт

7.17. ККД двигуна без врахування втрат в незалежній обмотці збудження

165

8. Розрахунок та побудова робочих характеристик.

8.1. Робочі характеристики ( розраховуємо при умові, що напруга і струм збудження незалежно від навантаження.

8.2. Струм холостого ходу, А

166

У відносних одиницях

167

8. Задаючись декількома значеннями струму якоря від до визначаємо ЕРС обмотки якоря, В

168

де

8.4. Результуюча МРС при умові, що розмагнічуюча дія реакції якоря змінюється пропорційно струму якоря, А

169

8.5. По кривій намагнічування визначаємо магнітний потік для відповідного значення

8.6. Частота обертання якоря, хв-1

170

8.7. Змінні втрати, пропорційні струму якоря, Вт

171

8.8. Змінні втрати, квадрату струму якоря, Вт

172

8.9. Сумарні втрати, Вт

173

8.10. Витрачена потужність, Вт

174

8.11. Корисна потужність, Вт

175

8.12. Коефіцієнт корисної дії

176

8.1 Корисний обертаючий момент, Нм

177



8.14. Розрахунки розділу 8 проекту зведені в таблицю 2, по даним якої побудовані робочі характеристики двигуна.

Таблиця 2 Розрахунок робочих характеристик

в. о

А

В

А

хв-1

Вт

Вт

Вт

Вт

Вт

Вт

в. о

Н*м

0,01

1

438

627

454

6

3

463

463

0

0

0

0,25

24,15

430,8

620

454

140

173

767

10376

9609

0,86

148

0,5

48,3

424

613

454

281

625

1360

20752

19212

0,925

299

0,75

72

416,8

607

454

422

1563

2439

31128

28689

0,92

451

1,0

96,6

409,2

3973

600

454

562

2780

3796

41504

31000

0,9

589

1,25

120,5

402,1

593

454

702

4344

5500

51880

46380

0,89

726

Таблиця 1 Розрахунок магнітного кола

Дільниця

кола

Довжина

дільниці

0,5*Фδн=1,015*10-2

Вб

0,8*Фδн=1,624*10-2

Вб

Фδн=2,03*10-2

Вб

1,2*Фδн=2,436*10-2

Вб

L*10-3

В

Н

F

B

H

F

B

H

F

B

H

F

м

Тл

А/м

А

Тл

А/м

А

Тл

А/м

А

Тл

А/м

А

Повітряний

зазор

2,8

0,425

1352

0,68

2163

0,85

2704

1,02

3245

Зубцева

зона

1,65

0,7

109

1,12

314

1,4

1000

1,68

8800

1,78

0,85

147

1,36

930

1,7

10000

2,04

40000

2

1,15

344

1,83

17500

2,29

56320

2,75

220000

31

174

7

3589

132

16220

600

91400

3380

Спинка якоря

93

6,72

100

9

1,15

350

36

1,44

1240

116

1,73

9410

874

Полюс

90

0,86

120

11

1,38

470

42

1,72

2200

198

2,06

9200

860

Ярмо станини

218

0,65

535

116

1,05

1004

219

1,31

1630

355

1,57

3700

806

FZ

1495

2592

3913

9165

FδZа

1368

2231

3420

1499













Document Info


Accesari: 1172
Apreciat:

Comenteaza documentul:

Nu esti inregistrat
Trebuie sa fii utilizator inregistrat pentru a putea comenta


Creaza cont nou

A fost util?

Daca documentul a fost util si crezi ca merita
sa adaugi un link catre el la tine in site

Copiaza codul
in pagina web a site-ului tau.




Coduri - Postale, caen, cor

Politica de confidentialitate

Copyright Contact (SCRIGROUP Int. 2019 )