- •С компенсационной обмоткой исходные данные
- •Определение передаточного числа зубчатого редуктора
- •Определение диаметра и длины якоря
- •Обмотка якоря, уравнительные соединения
- •Коллектор и щётки
- •Коммутация и дополнительные полюса
- •Расчет магнитной цепи и компенсационной обмотки
- •Эскиз магнитной цепи проектируемого двигателя выполнен в масштабе 1:1. Пример эскиза приведён на рисунке 8. Сердечник якоря Радиальный размер сердечника якоря
- •Сердечник главного полюса
- •Магнитная станина
- •Масса станины
- •Расчет компенсационной обмотки
- •Магнитная характеристика и обмотка возбуждения
- •Расчет катушек главных и дополнительных полюсов
- •Общая длина проводов
- •Масса сердечников дополнительных полюсов
- •Размеры катушки дополнительного полюса
- •Потери и к.П.Д.
- •Рабочие характеристики двигателя
- •Расчет скоростной характеристики при полном поле
- •Масса двигателя
- •Вентиляционный расчет
- •Расчет перегрева обмотки якоря
- •16,7Вт/м2·град.
- •Оценка спроектированного тягового двигателя
Расчет скоростной характеристики при полном поле
I, A |
Iв, A |
Ф, Вб |
I· ΣR, В |
U-IΣR, В |
n, об/мин |
125 |
125 |
0,0685 |
16,4 |
1483,6 |
1867 |
250 |
250 |
0,1041 |
32,7 |
1467,3 |
1215 |
375 |
375 |
0,1246 |
49,16 |
1450,8 |
1003 |
500 |
500 |
0,137 |
65,5 |
1434,5 |
909 |
625 |
625 |
0,1438 |
82 |
1418 |
850 |
750 |
750 |
0,1489 |
98,3 |
1401,7 |
811 |
1000 |
1000 |
0,1548 |
131,1 |
1369 |
762 |
Реактивная э.д.с. при этом будет равна
В,
что позволяет ожидать искрение в пределах до степени 1¼.
Магнитный поток, соответствующий этому режиму, равен
Вб,
что соответствует току возбуждения по магнитной характеристике Ф(I)
IВ=120А.
При этом соотношение между магнитными потоками и токами возбуждения при ослабленном и полном поле будет
;
В связи с наличием компенсационной обмотки размагничивающее действие якоря не учитывается. При подключении параллельно обмотке возбуждения резистора (с целью ослабления магнитного поля) общее сопротивление якорной цепи уменьшается и составляет
0,117Ом.
Расчет скоростной характеристики при ослабленном поле приведен в табл.10.
Таблица 10
Расчет скоростной характеристики при ослабленном поле
(степень
возбуждения
0,406)
I, A |
Iв, A |
Ф, Вб |
I·ΣR, В |
U-IΣR, В |
n, об/мин |
295 |
120 |
0,0646 |
34,5 |
1465,5 |
1955 |
375 |
152 |
0,0767 |
44 |
1456 |
1636 |
500 |
203 |
0,0918 |
58,5 |
1441,5 |
1354 |
625 |
254 |
0,1055 |
73 |
1427 |
1166 |
750 |
304 |
0,1144 |
87,7 |
1412,3 |
1064 |
1000 |
406 |
0,128 |
117 |
1383 |
931 |
3.Расчет к.п.д. производится для полного (=1) и ослабленного (min=0,406) поля.
Потери
в стали якоря пересчитываются относительно
их значения
при номинальном токе якоря пропорционально
и
.
Потери в подшипниках и на трение о воздух
принимаются пропорциональными
.
Потери от трения щёток принимаются
пропорциональными
.
Расчет потерь и
к.п.д.
сведен в таблицы
11
и
12
при полном поле и в таблицы 13 и 14 - при
ослабленном поле.
K.п.д.
где
-потери.
Таблица 11
Магнитные потери при полном поле
I, A |
|
|
|
· |
P’Fe, Вт |
1+ кFe |
PFe, Вт |
125 |
2,07 |
3,2 |
0,25 |
0,80 |
4000 |
1,22 |
4880 |
250 |
1,34 |
1,6 |
0,577 |
0,923 |
4615 |
1,23 |
5676 |
375 |
1,11 |
1,18 |
0,827 |
0,975 |
4875 |
1,26 |
6142 |
500 |
1,0 |
1,0 |
1,0 |
1,0 |
5000 |
1,30 |
6500 |
625 |
0,94 |
0,9 |
1,10 |
0,99 |
4950 |
1,38 |
6831 |
750 |
0,90 |
0,84 |
1,18 |
0,99 |
4950 |
1,48 |
7326 |
1000 |
0,84 |
0,76 |
1,28 |
0,973 |
4865 |
1,65 |
8027 |
Таблица 12
Данные расчета к.п.д. при полном поле
I, A |
|
PМех, Вт |
Pкт, Вт |
I2·ΣR, Вт |
PFe, Вт |
ΣP, Вт |
η, о.е. |
125 |
2,98 |
5150 |
2886 |
2048 |
4880 |
14964 |
0,920 |
250 |
1,55 |
2678 |
1868 |
8194 |
5676 |
18416 |
0,951 |
375 |
1,17 |
2021 |
1547 |
18436 |
6142 |
28146 |
0,950 |
500 |
1,0 |
1728 |
1394 |
32775 |
6500 |
42397 |
0,943 |
625 |
0,91 |
1572 |
1310 |
51211 |
6831 |
60924 |
0,935 |
750 |
0,85 |
1469 |
1254 |
73744 |
7326 |
83793 |
0,925 |
1000 |
0,77 |
1331 |
1176 |
131100 |
8027 |
141634 |
0,906 |
При определении потерь электрические потери на коллекторе не выделены. Они входят в общие электрические потери.
Расчет потерь при ослабленном поле производится также, как и при полном поле.
Таблица 13
Магнитные потери при ослабленном поле
I, A |
|
|
|
· |
P’Fe, Вт |
1+ кFe |
PFe, Вт |
295 |
2,16 |
3,43 |
0,22 |
0,754 |
3770 |
1,23 |
4637 |
375 |
1,81 |
2,58 |
0,31 |
0,80 |
4000 |
1,26 |
5040 |
500 |
1,5 |
1,9 |
0,45 |
0,855 |
4275 |
1,3 |
5557 |
625 |
1,29 |
1,5 |
0,59 |
0,885 |
4425 |
1,38 |
6106 |
750 |
1,18 |
1,3 |
0,7 |
0,91 |
4550 |
1,48 |
6734 |
1000 |
1,09 |
1,15 |
0,87 |
1,0 |
5000 |
1,65 |
8250 |
Таблица 14
Данные расчета к.п.д. при ослабленном поле
I, A |
|
PМех, Вт |
Pкт, Вт |
I2·ΣR, Вт |
PFe, Вт |
ΣP, Вт |
η, о.е. |
295 |
3,17 |
5478 |
3011 |
10182 |
4637 |
23308 |
0,947 |
375 |
2,43 |
4200 |
2523 |
16453 |
5040 |
28216 |
0,950 |
500 |
1,84 |
3180 |
2091 |
29250 |
5557 |
40078 |
0,946 |
625 |
1,46 |
2523 |
1798 |
45703 |
6106 |
56130 |
0,940 |
750 |
1,28 |
2212 |
1645 |
65812 |
6734 |
76403 |
0,932 |
1000 |
1,14 |
1970 |
1519 |
117000 |
8250 |
128739 |
0,914 |
4.Расчет вращающего момента производится по формуле
;
Значения
I,
n,
берутся
из таблиц
6…11.
Таблица 15
Расчет вращающего момента
При полном поле |
При ослабленном поле |
||||||
I, A |
n, об/мин |
η, о.е. |
M, Нм |
I, A |
n, об/мин |
η, о.е. |
M, Нм |
125 |
1867 |
0,920 |
882 |
295 |
1955 |
0,947 |
2047 |
250 |
1215 |
0,951 |
2803 |
375 |
1636 |
0,950 |
3119 |
375 |
1003 |
0,950 |
5088 |
500 |
1354 |
0,946 |
5004 |
500 |
909 |
0,943 |
7480 |
625 |
1166 |
0,940 |
7217 |
625 |
850 |
0,935 |
9848 |
750 |
1064 |
0,932 |
9411 |
750 |
811 |
0,925 |
12254 |
1000 |
931 |
0,914 |
14063 |
1000 |
762 |
0,906 |
17032 |
|
|
|
|
Электромеханические характеристики двигателя приведены на рис.4.
