Электромагнитный расчёт

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 21 Ноября 2011 в 19:20, практическая работа

Описание

расчёт коллекторного двигателя переменного тока мощностью 180 Вт, напряжение 220 В, частота сети 50 Гц, номинальная частота вращения - 10500 об/мин
В результате проведённого расчёта было произведено ознакомление и освоение методики расчёта коллекторного двигателя переменного тока. Были произведены расчёты: электромагнитный и тепловой расчёты, расчёт переходных процессов. По результатам расчётов были построены характеристика холостого хода, рабочие и переходные характеристики.

Скачать (280.71 Кб) Сколько стоит заказать работу?
Работа состоит из  1 файл

ПЗ.doc

— 879.00 Кб (Скачать документ)

7-этап. Расчет реакции  якоря. 
 

7.1 Поперечная  составляющая 

    реакции  якоря                            FQ= 171.0 A 

7.2 Продольная  составляющая 

    реакции  якоря                          FBET=   5.4 A 

7.3 Коммутационная  составляющая 

    реакции  якоря                           FK= 114.5 A 

7.4 Полная МДС  возбуждения                   FВ=  534.0 A 

8-этап. Расчет обмотки  возбуждения

(1-лист) 

8.1  Число витков  обмотки возбуждения 

     на  один полюс                            W= 133  

8.2  Допустимая  плотность тока                J= 9.50 А/(мм*мм) 

8.3  Сечение  голого провода                  Q1= 0.1419 мм*мм 

8.4  Диаметр  голого провода                  D1= 0.43 мм 

8.5  Диаметр  изолированного провода         D1И= 0.47 мм 

8.6  Плотность  тока окончательно             J1= 9.74 А/(мм*мм) 

8.7  Коэффициент  учитывающий возможные 

     неточности  намотки рядов провода 

     в  катушке                               FO=0.85 

8.8  Потребная  площадь окна для 

     размещения  обмотки возбуждения          QC'=  0.338 см*см 

8.9  Фактическая площадь окна для

     размещения  обмотки возбуждения           QC=  1.230 см*см 

8.10 Число витков  по высоте катушки          M'= 21 

8.11 Число слоев  в катушке                    M=  7 

8.12 Средняя длина  витка                   LCP1= 14.518 см 

8.13 Сопротивление обмотки возбуждения       RC= 6.589 Ом 

8.14 Падение напряжения  в обмотке 

     возбуждения                            DU1=  9.103 B 
 
 

8-этап. Расчет обмотки  возбуждения

(2-лист) 
 

8.15 Активное  падение напряжения в 

     двигателе                                 DUA= 35.796 B 

8.16 Индуктивное  падение напряжения от 

     полей  рассеяния в якоре                  USIG=  5.723 B 

8.17 Индуктивное  падение напряжения 

     рассеяния  в обмотке возбуждения        USIGC=  2.808 B 

8.18 Индуктивное  падение напряжения

     рассеяния  в двигателе                   DELUS=  8.531 B 

8.19 ЭДС самоиндукции  в обмотке якоря        EGT= 45.417 B 

8.20 ЭДС самоиндукции  в обмотке 

     возбуждения                              EGTC= 35.100 B 

8.21 Активная  составляющая напряжения       UАКТ=192.609 B 

8.22 Индуктивная  составляющая

     напряжения                               UИНД= 89.049 B 

8.23 Коэффициент  мощности двигателя 

     при  нагрузке                              KOC=0.9077  
 

9-этап. Потери и К.П.Д.  двигателя 

9.1  Потери  в меди обмотки якоря       PM2= 35.359 Вт 

9.2  Потери  в меди обмотки возбуждения       PM1= 12.577 Вт 

9.3  Потери  в контактах щеток       Pщк=  1.520 Вт 

9.4  Масса стали  ярма        GC2=0.089 кг 

9.5  Масса стали  зубцов        GZ2=0.095 кг 

9.6  Масса стали  полюсов        GP=0.102  кг 

9.7  Масса стали  станины        GS1=0.440 кг 

9.8  Потери  в стали станины       PC1=  0.877 Вт 

9.9  Потери  в стали полюсов       PCP=  0.215 Вт 

9.10 Потери в  стали ярма якоря       PCR=  4.094 Вт 

9.11 Потери в стали зубцов        PCZ=  6.498 Вт 

9.12 Суммарные  потери в стали       SUMMA PC= 11.684 Вт 

9.13 Масса якоря  с коллектором (приближенно)     GA= 0.453 кг 

9.14 Потери на  трение щеток о коллектор      Pтщ=  0.462 Вт 

9.15 Потери в  подшипниках       Pтп=  9.517 Вт 

9.16 Потери на  трение якоря о воздух      Pтв=  5.990 Вт 

9.17 Полные механические  потери в машине     Pмх= 15.969 Вт 

9.18 Коэффициент,  учитывающий добавочные потери     Kдоб=1.10  

9.19 Общие потери  в машине при полной нагрузке     SUMP= 84.820  Вт 

9.20 К.П.Д. при  номинальной нагрузке      KPD=69.26 % 

10-этап. Рабочие характаристики  двигателя 

Таблица 1.2 - Расчет рабочих характеристик

Вел-на 0,4*I 0,7*I 0,9*I 1,0*I 1,1*I 1,2*I
i,А 0.553 0.967 1.243 1.382 1.520 1.658
DU2=i*R2 10.2 17.9 23.0 25.6 28.2 30.7
DUC=i*RC 3.6 6.4 8.2 9.1 10.0 10.9
DUщ,B 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1
SUM DU,B 15.0 25.4 32.3 35.8 39.3 42.7
FB,A 207.9 363.8 467.8 519.7 571.7 623.7
FR,A 20.5 35.8 46.0 51.1 56.2 61.4
FRES,A 187.4 328.0 421.7 468.6 515.5 562.3
Ф,Вб 0.40E-03 0.55E-03 0.58E-03 0.59E-03 0.60E-03 0.61E-03
Uинд,B 46.1 70.7 83.0 88.8 94.6 100.4
Uакт,B 215.1 208.3 203.8 201.3 198.6 195.8
E,B 200.1 182.9 171.4 165.5 159.4 153.0
N,об/мин 19829.4 13313.0 11780.7 11146.7 10545.2 9959.9
PM2,Вт 5.7 17.3 28.6 35.4 42.8 50.9
РМ1,Вт 2.0 6.2 10.2 12.6 15.2 18.1
Pщк,Вт 0.6 1.1 1.4 1.5 1.7 1.8
SUMMA Pст 11.7 11.7 11.7 11.7 11.7 11.7
Pмех,Вт 16.0 16.0 16.0 16.0 16.0 16.0
SUMMA PO 39.5 57.4 74.6 84.8 96.1 108.4
COS fi 0.9778 0.9470 0.9262 0.9149 0.9028 0.8899
P1,Вт 118.9 201.5 253.4 278.1 301.8 324.6
P2,Вт 79.4 144.1 178.7 193.3 205.8 216.2
M2,Н*см 3.8 10.3 14.5 16.6 18.6 20.7
КПД,o.e. 0.6675 0.7150 0.7054 0.6950 0.6818 0.6662
 

Рабочие характеристики представлены на рисунке 1.3

 

 

     2 Упрощенный тепловой расчет. 

     Полные  потери в активном слое якоря, Вт,

                     (2.1)

где РМ2 – потери в обмотке якоря, Вт;

           l0 – длина якоря, м;

           lСР2 – средняя длина проводника якоря, м;

           ∑РС – потери в стали якоря, Вт;

                       (2.2)

где  - потери в стали ярма якоря, Вт;

      - потери в стали зубцов  якоря, Вт;

                

               .

           Поверхность охлаждения активного слоя якоря, см2,

                       (2.3)

где DН2 – диаметр якоря, м;

          .

           Среднее превышение температуры якоря над температурой окружающей среды при установившемся режиме, ˚С,

                 ,    (2.4)

где  =36…44 для степени защиты IP 23;

     U2 – окружная скорость якоря, м/с;

          .

           Полные потери на коллекторе, Вт,

                   ,    (2.5)

 где РЩК – переходные потери в контактах щеток и коллектора, Вт;

           РТЩ – потери на трение щеток о коллектор, Вт;

                

           Поверхность охлаждения коллектора, см2,

              ,    (2.6)

где DК – диаметр коллектора, м;

           lК – длина коллектора, м;

                 .

     Среднее превышение температуры коллектора над температурой окружающей среды при установившемся режиме, ˚С,

                 ,    (2.7)

где  - коэффициент теплоотдачи поверхности коллектора,

     VК – окружная скорость коллектора, м/с;

              

           Потери в одной  катушке обмотки возбуждения, Вт,

              ,     (2.8)

где  РМВ – потери в обмотке возбуждения, Вт;

                  

           Поверхность охлаждения одной катушки обмотки возбуждения  при шихтованной станине, м2,

             ,  (2.9)

где  b0 – длина полюсной дуги, м;

           bП – ширина сердечника полюса, м;

           lП – длина сердечника полюса, м;

           hК – высота катушки, м,

           hПР – высота полюсного наконечника, м,

           hП – высота полюса, м,

                 ,    (2.10)

               ;

            ,  (2.11)

где     - число витков обмотки возбуждения по ширине,

                   , (2.12)

где     - число витков обмотки возбуждения по высоте,

                   ; (2.13)

;

;

;

.

     Среднее превышение температуры обмотки  возбуждения над температурой окружающей среды при установившемся режиме, ˚С,

       ,  (2.14)

 где  =50…60 ; 

           Полученные в результате теплового  расчета значения превышения  температуры якоря, коллектора  и обмотки возбуждения не превосходят  предельно допустимых для класса  нагревостойкости F. 

Информация о работе Электромагнитный расчёт