2.7 Расчет обмотки возбуждения
Предварительно средняя длина витка катушки возбуждения при Ск =0
м
Сечение провода обмотки возбуждения
м2
Из приложения 1 ближайшие большие сечение и диаметр провода обмотки возбуждения
м2
м
м
Плотность тока в проводнике обмотки возбуждения
А/м2
Число витков обмотки возбуждения, приходящихся на один полюс
Высота полюсного наконечника
м
Высота катушки
м
Число проводников по высоте катушки
,
где
толщина изоляции катушки возбуждения
на две стороны
м
Число проводников по ширине катушки
Ширина катушки
м
Средняя длина витка катушки возбуждения с учетом Ск
м
Окончательное сечение провода обмотки возбуждения
м2
Из приложения 1 ближайшие большие сечение и диаметр провода обмотки возбуждения
м2
м
м
Окончательная плотность тока в проводнике обмотки возбуждения
А/м2
Сопротивление обмотки возбуждения в нагретом состоянии при расчетной температуре
Ом
Ток возбуждения
А
В
начале расчета
А.
Проверка величины э.д.с. якоря при нагрузке
В,
Что незначительно отличается от ранее рассчитанного Е = 4,376 В.
2.8 Мощность потерь и коэффициент полезного действия
Потери в меди обмотки якоря
Вт
Потери в меди параллельной обмотки возбуждения
Вт
Переходные потери в контактах щеток и коллекторе
Вт
Масса стали сердечника якоря
кг
Масса стали зубцов якоря
кг
Потери на гистерезис и вихревые токи в стали сердечника якоря
Вт
Потери на гистерезис и вихревые токи в стали зубцов якоря
Вт
Удельные потери в стали
Вт/кг
Вт/кг
Полные магнитные потери на гистерезис и вихревые токи в стали якоря
Вт
Потери на трение щеток о коллектор
Вт
Общая площадь прилегания к коллектору всех щеток
м2
Потери на трение в подшипниках
Вт
Масса якоря
где кг/м3 – средняя объемная масса якоря и коллектора
Потери на трение якоря о воздух
Вт
Полные механические потери в машине
Вт
Общие потери в машине при полной нагрузке
Вт
где
учитывает добавочные потери в машине.
Коэффициент полезного действия при номинальной нагрузке машины
,
где I=Ia+Iв =(6,589+1,163)=7,752 А – потребляемый ток в номинальном режиме.
Результат не отличается от ранее выбранного более чем на ± 5% .
2.9 Рабочие характеристики электродвигателя
Результаты расчета рабочих характеристик приведены в таблице 2.9.1.
Таблица 2.9.1 Расчет рабочих характеристик
Величины |
Потребляемый двигателем ток из сети, А |
|||
0,5I |
0,8I |
I |
1,2I |
|
IB, A |
1,163 |
1,163 |
1,163 |
1,163 |
I, A |
4,458 |
6,434 |
7,752 |
9,0698 |
Ia = I-IB, A |
3,2945 |
5,2712 |
6,589 |
7,9068 |
∆Ua = Ia∙ra, B |
0,415 |
0,664 |
0,827 |
0,996 |
∆Uщ, B |
0,55 |
0,88 |
1,1 |
1,32 |
∆U = ∆Ua+∆Uщ, B |
0,965 |
1,544 |
1,927 |
2,316 |
E = U – ∆U, B |
5 |
4,46 |
4,073 |
3,68 |
AW'B = IB∙2WB, A |
407,05 |
407,05 |
407,05 |
407,05 |
AWR, A |
16,9 |
27,06 |
33,827 |
40,6 |
AW'p = AW'B – AWR , A |
390,15 |
379,99 |
373,223 |
366,45 |
Ф, Вб |
0,2·10-3 |
0,198·10-3 |
0,197·10-3 |
0,195·10-3 |
, об/мин |
6757 |
6088 |
5588 |
5100 |
Рм.а= Ia2∙ra, Вт |
1,3676 |
3,5 |
5,452 |
7,8772 |
Рм.в= U∙Iв, Вт |
6,978 |
6,978 |
6,978 |
6,978 |
Рщ.к= ∆Uщ∙Ia, Вт |
1,812 |
4,6387 |
7,2479 |
10,437 |
Р1=U∙I, Вт |
26,75 |
38,605 |
46,512 |
54,42 |
Ва, Тл |
0,3405 |
0,5448 |
0,681 |
0,8172 |
Рса, Вт |
0,1457 |
0,3731 |
0,5829 |
0,8394 |
Вз, Тл |
0,65 |
1,04 |
1,3 |
1,56 |
Рс. з, Вт |
0,281 |
0,719 |
1,124 |
1,618 |
Рс, Вт |
0,4267 |
1,0921 |
1,7069 |
2,4574 |
Ртр.щ, Вт |
4,053 |
3,652 |
3,352 |
3,059 |
Ртр.п, Вт |
1,96 |
1,77 |
1,62 |
1,48 |
Ртр.в, Вт |
0,643 |
0,47 |
0,364 |
0,277 |
Рмх, Вт |
6,656 |
5,892 |
5,336 |
4,816 |
, Вт |
18,83 |
23,53 |
28 |
33,72 |
P2 = P1 – ∑P , Вт |
7,92 |
15 |
18,5 |
20,7 |
|
0,3 |
0,39 |
0,4 |
0,38 |
, H·м |
0,011 |
0,024 |
0,032 |
0,039 |
По данным расчета построим рабочие характеристики двигателя
Рис.2.9.1 Рабочие характеристики