Частота вращения якоря в режиме максимальной электромагнитной мощности

(7.8)

Электромагнитная мощность

P = E_ЯI_Я = 5,5458 = 2519 Вт. (7.9)

Потери мощности на трение в подшипниках

(7.10)

Окружная скорость коллектора

(7.11)

Потери на трение между щетками и коллектором

P_Щ = k_ТРF_ЩN_Щ_КОЛ = 0,31247,53 = 108,4 Вт, (7.12)

где k_ТР = 0,3 - коэффициент трения [2, с. 42];

F_Щ = 12 Н - сила давления щетки на коллектор;

N_Щ = 4 - число щеток.

Суммарные механические потери

P_МЕХ = P_ПОД + P_Щ = 75,6 + 108,4 = 184 Вт. (7.13)

Частота перемагничивания стали

(7.14)

Диаметр якоря на 1/3 высоты трапецеидального участка зубца от основания

(7.15)

Зубцовый шаг по этому диаметру

(7.16)

Ширина зубца

(7.17)

Магнитная индукция в сечении зубца

(7.18)

Магнитная индукция в сердечнике якоря

(7.19)

Масса зубцового слоя

(7.20)

где _СТЛ = 7850 кг/м².

Масса сердечника якоря

(7.21)

Соответствующие магнитные потери в зубцовом слое

(7.22)

где  = 1,210^-3 м - толщина пластин пакета якоря.

Магнитные потери в сердечнике якоря

(7.23)

Суммарные магнитные потери

P_МАГ = P_Z + P_Я = 85,7 + 39,3 = 125 Вт. (7.24)

Сумма механических и магнитных потерь

P_М = P_МЕХ + P_МАГ = 184 + 125 = 309 Вт. (7.25)

Полезная мощность

P₂ = P - P_М = 2519 -309 = 2210 Вт (7.26)

Мощность, подводимая к стартеру

P₁ = U_СТI_Я = 10,6458 = 4855 Вт. (7.27)

Кпд стартерного электродвигателя

(7.28)

Электромагнитный момент

(7.29)

Полезный момент на валу

(7.30)

Для построения рабочих характеристик повторяем расчет по формулам (7.4) - (7.14), (7,18), (7.19), (7.22) - (7.28) для нескольких значений тока якоря I_Я. Полученные результаты сводим в таблицу 2 и строим рабочие характеристики стартерного электродвигателя.

Таблица 2 - Результаты расчета рабочих характеристик

	IЯ, А
	102	200	300	400	500	600	700	800	909
UСТ, В	11,686	11,384	11,076	10,769	10,461	10,153	9,845	9,537	9,2
B, Тл	0,24	0,47	0,62	0,69	0,745	0,8	0,835	0,86	0,885

Таблица 2 - Продолжение

	IЯ, А
Ф, Вб10-3	0,72	1,17	1,507	1,68	1,812	1,941	2,036	2,123	2,192
EЯ, В	9,766	8,581	7,371	6,162	4,952	3,742	2,533	1,323	0
nЯ, об/мин	8858	4780	3190	2392	1782	1257	811	406,5	0
P, Вт	996	1716	2211	2465	2476	2245	1773	1058	0
Pm, Вт	996	680	506	384	276	181	103	42	0
P1, Вт	1192	2277	3323	4307	5230	6092	6891	7630	8364
P2, Вт	0	1036	1705	2081	2200	2064	1670	1016	0
	0	0,455	0,513	0,483	0,421	0,339	0,242	0,133	0
МЭМ, Нм	1,074	3,428	6,621	9,84	13,267	17,06	20,87	24,87	29,17
М2, Нм	0	2,07	5,1	8,3	11,786	15,682	19,663	23,87