3. Часть 1. Расчет электрической машины

   1. Задание 1. Расчет авиационного генератора с параллельным возбуждением

Расчет ведется по варианту исходных данных таблицы №1 таблицы№2.

Таблица №2
вариант	номинальное напряжение, U(B)	номинальный ток нагрузки Iн(А)	Частота вращения якоря n (об/мин)	Условия охлаждения	КПД не менее	режим работы	Масса (кг)
1	28,5	100	3500	принудительный	0,8	Д	Не более 30 кг

Цель расчета: рассчитать самолетный генератор, работающий с угольным регулятором напряжения РН-180.

При расчете следует определить:

- номинальную мощность генератора;

- длину и диаметр якоря генератора;

- данные обмотки якоря;

- размеры магнитопровода;

- данные обмотки возбуждения;

- коллектор и щетки.

1. Выбор основных размеров генератора.

Электромагнитная мощность генератора: , где выбирается по кривой (рис.1).

. (1.1)

Так как генератор работает совместно с угольным регулятором напряжения, то ток возбуждения определяется по формуле:

, где: (1.2)

, где Р_умах=180 (Вт).

Рис. 1. Зависимость E/U_H=f(P_H).

Номинальная мощность генератора равна:

. (1.3)

По отношению и используя график кривой (рис. 2), выбираем число пар полюсов и диаметр якоря: .

Рис. 2. График зависимости диаметра якоря генератора от отношения

Диаметр округляем до ближайшего значения в таблице №3, в которой указаны рекомендуемые диаметры якорей, принятых в единых сериях машин.

Таблица №3
D(см)	5,6	7	8,3	9,6	10,6	12	13,8
∆ш(см)	0,3	0,3	0,4	0,4	0,5	0,5	0,5

Из таблицы №3 имеем: D=8,3(см); ∆_ш=0,4(см).

По величине диаметра D, используя кривые (рис. 3 и рис. 4), определяем магнитную индукцию в воздушном зазоре B_δ и плотность тока в обмотках А. При этом необходимо учесть, что чем больше электромагнитная нагрузка (В_δ, А), тем меньше размеры якоря. Однако увеличение А и В_δ ограничивается, тем, что возрастают потеря мощности в меди и стали, увеличивается перегрев и снижается коэффициент полезного действия машины.

Рис. 3. График зависимости индукции в воздушном зазоре Вδ от диаметра якоря D в авиационных машинах постоянного тока.	Рис. 4. График зависимости линейной нагрузки А авиационных машин постоянного тока длительного режима от диаметра: I – генераторы с поддувом; II – генераторы и двигатели с самовентиляцией; III – двигатели с естественным охлаждением.

Для якоря определяется из основного расчета управления: , где α=0,65, B_δ=0.8(Тл), A=220(А/см). (1.4)

Отношение , где . λ лежит в пределах 0,8-1,6, что удовлетворяет условию.