
- •1. Теоретична частина
- •2. Розрахунок однофазного колекторного двигуна
- •2.1. Розрахунок основних розмірів
- •2.2. Розрахунок обмоткових даних якоря
- •2.3. Розрахунок провідників обмотки якоря, зубців і пазів
- •2.4. Розрахунок колектора і щіток
- •2.5. Розрахунок величини повітряного проміжку, розмірів полюса й осердя статора
- •2. 6. Розрахунок магнітного кола та мрс реакції якоря
- •2.7. Розрахунок обмотки збудження
- •2.8. Розрахунок коефіцієнта потужності
- •2. 8. Розрахунок втрат потужності та коефіцієнта віддачі двигуна
- •2. 9. Розрахунок робочих характеристик
- •2.11. Тепловий розрахунок
- •2.11.1. Перевищення температури якоря
- •2.11.2. Перевищення температури колектора
- •2.11.3. Перевищення температури обмотки збудження
- •Список літератури
- •Додаток
2.7. Розрахунок обмотки збудження
Метою
розрахунку даного етапу є обчислення
кількості
витків обмотки збудження та розмірів
її провідника.
Кількість витків обмотки збудження на один полюс (котушки збудження) обчислюють за формулою
|
(73) |
Попереднє значення площі поперечного перерізу провідника обмотки збудження обчислюють за формулою
|
(74) |
де
– попереднє значення густини струму в
обмотці збудження, яке вибирають за
кривими рис. 1.
З таблиці
2Д вибирають стандартний провідник з
площею поперечного перерізу, яка є
найближчою до попередньо обчисленої,
діаметром без ізоляції
,
з ізоляцією –
.
Обчислюють остаточне значення густини струму в обмотці збудження за формулою
|
(75) |
Середня довжина витка обмотки збудження
|
(76) |
де
розрахункова полюсна дуга;
– ширина
котушки, яку визначаємо з ескізу
міжполюсного вікна.
Опір обмотки збудження при 75 С
|
(77) |
Розрахунок обмотки збудження виконують послідовно за формулами (73) – (77).
2.8. Розрахунок коефіцієнта потужності
Напруга на активному опорі
|
(78) |
ЕРС обмотки якоря, яка наводиться потоками розсіяння якоря,
|
(79) |
ЕРС обмотки збудження, яка наводиться потоками розсіяння полюса,
|
(80) |
де
– коефіцієнт зчеплення поля розсіяння
з обмоткою збудження.
ЕРС обмотки якоря,
зумовлена пульсацією поперечного поля
якоря з частотою
,
|
(81) |
ЕРС обмотки збудження, зумовлена пульсацією головного поля полюса з частотою ,
|
(82) |
Реактивна складова напруги живлення
|
(83) |
Активна складова напруги живлення
|
(84) |
Напруга на затискачах двигуна
|
(85) |
Якщо
обчислене значення напруги не дорівнює
напрузі мережі, то слід змінити ЕРС
і пропорційно до неї потік
так, щоб добитися збіжності величини U
з заданою напругою мережі.
Коефіцієнт потужності
|
(86) |
Розрахунок коефіцієнта потужності виконують послідовно за формулами (78) – (86).
2. 8. Розрахунок втрат потужності та коефіцієнта віддачі двигуна
Втрати в обмотці якоря
|
(87) |
Втрати в обмотці збудження
|
(88) |
Втрати в щітковому контакті
|
(89) |
Втрати в сталі ярма статора
|
(90) |
де
– питомі втрати в сталі при індукції 1
Тл та частоті 50 Гц;
– показник степеня, який залежить від марки електротехнічної сталі, з якої виготовлено магнітопровід;
– коефіцієнт, який
враховує збільшення втрат внаслідок
недосконалості технології виготовлення;
|
(91) |
– маса сталі ярма статора;
– густина
сталі.
Значення питомих втрат та коефіцієнта вибирають з таблиці 9.
Таблиця 9
Питомі втрати та показник степеня
Марка сталі |
2212 |
2213 |
, Вт/кг |
2,2 |
2,0 |
|
1,5 |
1,5 |
Втрати в сталі полюсів
|
(92) |
де
|
(93) |
– маса сталі полюсів.
Втрати в сталі ярма якоря
|
(94) |
де
|
(95) |
– маса ярма якоря.
Втрати в сталі зубців якоря
|
(96) |
де
|
(97) |
– маса зубців якоря.
Втрати від тертя щіток з колектором
|
(98) |
де
– коефіцієнт тертя, який вибираємо з
табл. 7;
– питомий
тиск на щітку;
– сумарна
площа контакту всіх щіток з колектором.
Втрати від тертя у підшипниках
|
(99) |
де
|
(100) |
– повна маса якоря;
– середня
густина якоря і колектора;
– коефіцієнт,
причому більші його значення приймають
для машин меншої потужності.
Втрати від тертя якоря з повітрям:
при
об/хв
;
(101, а)
при
об/хв
|
(101, б) |
Сумарні втрати потужності
|
(102) |
де
– коефіцієнт, що враховує додаткові
втрати у машині.
Коефіцієнт віддачі двигуна
|
(103) |
Розрахунок втрат потужності та коефіцієнта віддачі двигуна виконують послідовно за формулами (87) – (103).