лабораторные работы / Электрический расчет неявнополюсного контактного сельсина

Саратовский государственный технический университет

Балаковский институт техники, технологии и управления

Кафедра УИТ

Лабораторная работа №1

по дисциплине

Расчет элементов аппаратурной реализации систем управления

«Электрический расчет неявнополюсного контактного сельсина

для индикаторного режима»

Выполнил: ст. гр. УИТ-52

Фральцов А.Б.

Проверил: преподаватель

Рогова М.В.

Балаково 2000

Цель работы: освоение методики электрического расчета неявнополюсного контактного сельсина для индикаторного режима.

Дано:

U_f = 127В напряжение обмотки возбуждения

U₂ = 100В линейное напряжение обмотки синхронизации

F = 50 Гц частота сети

m₀ = 7,810^-3 удельный синхронизирующий момент при работе от однотипного датчика

γ = γ _j = γ _z = 3,1 отношение максимальных значений магнитных индукций на участке ярма и воздушного зазора и ротора и воздушного зазора

_q = 0,48 коэффициент оптимальности выбора параметров сельсина

К_зп = 0,2 коэффициент заполнения

К²_об = 0,84 обмоточный коэффициент

К_l = 1,2 отношение активной длины машины к диаметру расточки статора

κ = 0,4 отношение D/D_н

B_δ = 0,5 Тл магнитная индукция в воздушном зазоре

ρ₁ = 2,210^-6 удельное сопротивление меди

z_c = 15 число пазов на статоре

z_p = 12 число пазов на роторе

μ₀ = 4π10^-9 Гн/см магнитная постоянная

b_шс = b_шр = 0,8 мм ширина шлицы статора/ротора

h_шс = h_шр = 0,5 мм высота шлицы статора/ротора

m = 2

p = 2

Решение

А. Выбор геометрии магнитопровода

1. Наружный диаметр магнитопровода:

см = 46 мм

При толщине корпуса Δ_к = 2 мм получаем машину с наружным диаметром

D_к = D_н + 2Δ_к = 46 +2·2 = 50 мм

2. Определяем геометрию зубцового слоя:

Диаметр расточки статора D = κD_н = 0,4·46 = 18,5 мм = 1,85 см. Ширина воздушного зазора: мм.

мм, мм

мм, мм

3. Находим высоту ярма пакетов статора и ротора:

мм.

Вычерчиваем эскизы листов статора и ротора.

Для вычисления площадей одного паза статора и ротора вычерчиваем пазы статора и ротора отдельно и предварительно подсчитываем:

Площадь овального паза статора.

=3,57 мм

= 5,93 мм

мм

мм

мм².

Площадь овального паза ротора.

=2,4 мм

d_2p = 2÷3 мм. Для расчетов берем d_2p = 2 мм.

мм

мм

мм².

4. Находим геометрические размеры и коэффициент k_μ для расчета магнитной цепи:

ℓ_z = h_п.с. + h_п.р. = 10,86 + 3,46 = 14,33 мм

ℓ_j = 0,5(D_н – h_j) = 0,5(46 – 2,97) = 21,57 мм

мм

Так как магнитные нагрузки и соответственно магнитные проницаемости на всех участках магнитной цепи одинаковы, то:

Б. Расчет магнитной цепи и обмотки возбуждения

1. Расчет проводим для режима холостого хода. Допустимые потери холостого хода оцениваем при помощи графика:

P₀ = W_к∙S_к, где .

Принимаем ℓ_к = 1,1∙D = 1,1∙1,85 = 2,03 см,

тогда S_к = π∙50∙ (25+2,03) = 71,15 см².

По графику при S_к = 71,15 см² выбираем

W_к = 0,17 Вт/см², тогда

Р₀ = 0,17∙71,15 = 12 Вт

2. Расчет магнитной цепи приведен в таблице

Величины	Расчетная формула	Вδ , 0,35 Тл
Bmj = Bmz	Bδ γ	1,085
μjн = μzн = μн	Э = 44, Δ = 0,35	4000
μjп = μzп = μп	Э = 44, Δ = 0,35	12250
Re		1,1975
Im		0,064
βm		0,054
rf	0,0875 Re	0,01
xfs	0,0075 Im	0,009
Cp		0,063
Cu		1,009
P0 [Вт]		0,42
| |		1,2
j0 [а / мм2]	A·Bδ·	17,23

К определению Р₀:

где

мм,

,

10^-11 – множитель для приведения размерностей.

К определению j₀:

, где

,

10^-5 – множитель для приведения размерностей.

3. На основании таблицы определяем число витков обмотки возбуждения:

.

4. Индуктивное сопротивление намагничивания:

Ом.

5. Сечение провода.

мм² , мм .

В. Расчет обмотки синхронизации

1. Определяем число витков синхронизирующей обмотки и сечение провода:

, тогда

мм², мм.

2. Находим собственные параметры фазы синхронизирующей обмотки:

а) активное сопротивление

Ом.

б) индуктивное сопротивление рассеяния

Ом, где q = 2,5, p = 1.

3. Определяем приведенные параметры демпферной обмотки, выполненной также, как обмотка возбуждения:

а) коэффициент приведения

б) приведенные активное и индуктивное сопротивления демпферного контура

Ом,

Ом.

4. Определяем параметры фазы синхронизирующей обмотки по поперечной оси:

Ом,

где Ом.

Ом.

Г. Расчет основных характеристик

1. Удельный синхронизирующий момент:

2. Ток возбуждения

а.