5 Потери мощности и рабочие характеристики
5.1 Расчет потерь мощности
5.1.1 Механические потери мощности на трение щеток о коллектор
,
(5.1)
где
– коэффициент трения щеток о коллектор,
- удельное давление
на щетку,
Па,
Вт.
5.1.2 Механические потери мощности на трение в подшипниках и вентиляцию определим предварительно из графической зависимости, приведенной в справочной литературе
Вт.
5.1.3 Механические потери мощности
,
Вт.
5.1.4 Электрические потери в обмотке якоря
,
(5.2)
Вт.
5.1.5 Электрические потери в обмотке добавочных полюсов:
,
(5.3)
Вт.
5.1.6 Определим электрические потери в последовательной обмотке возбуждения:
,
(5.4)
,
Вт.
5.1.7 Рассчитаем электрические потери в параллельной обмотке возбуждения:
,
(5.5)
,
Вт
5.1.7 Электрические потери мощности в щеточно – коллекторном контакте
,
(5.6)
где
– падение напряжения на пару щеток,
В.
Вт.
5.1.8 Основные электрические потери
,
(5.7)
Вт.
5.1.9 Масса зубцов сердечника якоря
,
(5.8)
где
– удельная масса стали,
кг/м3
кг.
5.1.10 Масса ярма сердечника якоря
,
(5.9)
кг.
5.1.11 Магнитные потери в зубцах якоря
,
(5.10)
где
– технологический поправочный
коэффициент,
,
–удельные
магнитные потери для стали марки 2312,
–показатель
степени,
,
Вт.
(5.12)
5.1.12Магнитные потери в ярме якоря
,
Вт.
5.1.13 Основные магнитные потери
,
(5.11)
Вт.
5.1.14Добавочные потери мощности
,
(5.12)
Вт.
5.1.15Суммарные потери мощности
,
(5.13)
Вт.
5.2 Определение номинальных параметров
5.2.1 Предварительное значение потребляемой мощности
,
(5.14)
Вт.
5.2.2 Предварительное значение тока двигателя
,
(5.15)
А.
5.2.3 Номинальный ток якоря
,
(5.16)
А.
5.2.4 ЭДС обмотки якоря
,
(5.17)
где
суммарное
сопротивление якорной цепи,
Ом,
(5.18)
В.
5.2.5 Основной магнитный поток в воздушном зазоре
,
(5.19)
Вб.
5.2.6 По основной
характеристике намагничивания
определяем суммарное магнитное напряжение
,
соответствующее
А.
5.2.7 Определяем МДС системы возбуждения при смешанном возбуждении.
,
(5.20)
где
,
А – номинальное значение поперечной
размагничивающей реакции якоря,
принимаем
,
А.
5.2.8 Уточненный номинальный ток возбуждения
.
(5.21)
А.
5.2.9 Уточненный номинальный ток двигателя
.
(5.22)
А.
5.2.10 Уточненное значение потребляемой мощности двигателя
.
(5.23)
Вт.
5.2.11 Полезная мощность на валу двигателя
, (5.24)
где
-потери холостого
хода,
,
(5.25)
Вт.
получим
Вт.
5.2.12 Коэффициент полезного действия
.
(5.27)
.
5.2.13 Вращающий момент на валу двигателя
,
(5.28)
Н.м.
Расчет рабочих
характеристик проводится по схеме,
изложенной в пунктах 5.2.3 – 5.2.13, при
значениях коэффициента нагрузки
.
Вид рабочих характеристик приведен на
рисунке 6.
Таблица 3 – Расчет рабочих характеристик
|
Коэффициент
нагрузки
|
0,1 |
0,25 |
0,5 |
0,75 |
1,25 |
1,5 |
|
Ток якоря для данных коэффициентов нагрузки
|
7.64 |
19 |
38.1 |
57.3 |
95.4 |
114.6 |
|
Значение ЭДС
|
106 |
103 |
99.4 |
35.1 |
86.5 |
82.2 |
|
Размагничивающее
действие реакции якоря
|
28 |
70 |
140 |
210 |
350 |
420 |
|
Значение
МДС последовательной стабилизирующей
обмотки
|
28.5 |
71 |
142.5 |
214.2 |
357 |
428 |
|
Суммарное
магнитное напряжение при смешанном
возбуждении
|
1694 |
1696 |
1697 |
1698 |
1701 |
1703 |
|
Магнитный поток, соответствующий F, определяется по характеристике намагничивания Ф = f (F). |
0.0091 |
0.0091 |
0.0091 |
0.0091 |
0.0091 |
0.0091 |
|
Частота вращения якоря
|
1102 |
1081 |
1055 |
1011 |
967 |
880 |
|
Ток двигателя
|
13.8 |
25.2 |
44.3 |
64.3 |
101.6 |
120.7 |
|
Потребляемая мощность
|
1515 |
2776 |
4876 |
6977 |
11179 |
13280 |
|
Коэффициент
нагрузки
|
0,1 |
0,25 |
0,5 |
0,75 |
1,25 |
1,5 |
|
Полезная мощность на валу двигателя
|
686 |
1850 |
3649 |
5272 |
7992 |
9090 |
|
Добавочные
потери
|
1 |
6 |
22 |
51 |
141 |
204 |
|
Коэффициент полезного действия
|
0.452 |
0.666 |
0.748 |
0.755 |
0.715 |
0.684 |
|
Вращающий момент на валу двигателя
|
6 |
18 |
35 |
50.4 |
76.5 |
87 |
.
.
.
.
.
.
.
.
;
·
100%
.