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=I a+ I в =(5,16+0.9)=6,06 А – потребляемый ток в номинальном режиме.
Результат отличается от ранее выбранного 
более чем на ± 5%.
9. Рабочие характеристики электродвигателя
Результаты расчета рабочих характеристик приведены в таблице 9.1.
Таблица 9.1 Расчет рабочих характеристик
| Величины | Потребляемый двигателем ток из сети, А | |||
| 0,5I | 0,8I | I | 1,2I | |
| IB, A | 0,9 | 0,9 | 0,9 | 0,9 |
| I, A | 3,03 | 4,848 | 6,06 | 7,272 |
| Ia = I-IB, A | 2,13 | 3,948 | 5,16 | 6,372 |
| ∆Ua = Ia∙ra, B | 0,816 | 1,512 | 1,976 | 2,44 |
| ∆Uщ, B | 0,1 | 0,16 | 0,2 | 0,24 |
| ∆U = ∆Ua+∆Uщ, B | 0,916 | 1,672 | 2,176 | 2,68 |
| E = U – ∆U, B | 11,084 | 10,328 | 9,824 | 9,34 |
| AW'B = IB∙2WB, A | 556,73 | 556,73 | 556,73 | 556,73 |
| AWR, A | 51,356 | 82,17 | 102,713 | 123,256 |
| AW'p = AW'B – AWR , A | 505,374 | 474,56 | 454,017 | 433,474 |
| Ф, Вб | 0,00043 | 0,000425 | 0,00042 | 0,000415 |
 , об/мин
| ||||
| Рм.а= Ia2∙ra, Вт | 1,738 | 5,97 | 10,198 | 15,55 |
| Рм.в= U∙Iв, Вт | 10,967 | 10,967 | 10,967 | 10,967 |
| Рщ.к= ∆Uщ∙Ia, Вт | 0,213 | 0,632 | 1,032 | 0,948 |
| Р1=U∙I, Вт | 36,36 | 58,176 | 72,72 | 87,264 |
| Ва, Тл | 0,41 | 0,656 | 0,82 | 0,984 |
| Рса, Вт | 0,231 | 0,37 | 0,463 | 0,556 |
| Вз, Тл | 0,65 | 1,04 | 1,3 | 1,56 |
| Рс.з, Вт | 0,338 | 0,542 | 0,677 | 0,812 |
| Рс, Вт | 0,569 | 0,912 | 1,14 | 1,368 |
| Ртр.щ, Вт | 1,536 | 1,448 | 1,395 | 1,341 |
| Ртр.п, Вт | 1,685 | 1,588 | 1,53 | 1,471 |
| Ртр.в, Вт | 0,107 | 0,089 | 0,08 | 0,071 |
| Рмх, Вт | 3,328 | 3,125 | 3,005 | 2,883 |
 , Вт
| 18,196 | 23,177 | 28,226 | 33,99 |
| P2 = P1 – ∑P, Вт | 18,164 | 34,999 | 44,494 | 53,274 |
| 0,5 | 0,602 | 0,612 | 0,61 |
 , H·м
| 0,076 | 0,156 | 0,205 | 0,256 |
По данным расчета построим рабочие характеристики двигателя
10. Упрощенный тепловой расчет
Полные потери в активном слое якоря
Вт
Поверхность охлаждения активного слоя якоря
м2
Среднее превышение температуры якоря над окружающей средой при установившемся режиме
ºС
Окружная частота вращения якоря
м/с
Превышение температуры коллектора. Полные потери на коллекторе
Вт
Поверхность охлаждения коллектора
м2
Среднее превышение температуры коллектора над окружающей средой при установившемся режиме
ºС
Потери в одной катушке обмотки возбуждения
Вт
Поверхность охлаждения одной катушки обмотки возбуждения при станине с отъемными полюсами
Среднее превышение температуры обмотки возбуждения над окружающей средой при установившемся режиме
ºС,
где принято 
.
Поперечное сечение рассчитанного электродвигателя
Поперечное сечение рассчитанного двигателя показано на рис. 11.1; рассчитанные размеры приведены в таблице 11.1.
Рис. 11.1 Поперечное сечение электродвигателя
Таблица 11.1 Рассчитанные размеры электродвигателя в м.
| Диаметр якоря, Da | 58,4·10-3 |
| Диаметр вала, dвл | 11,68·10-3 |
| Длина воздушного зазора, δ | 0,3·10-3 |
| Ширина сердечника полюса, bПЛ | 17,19·10-3 |
| Высота сердечника полюса, hПЛ | 20,4·10-3 |
| Высота полюсного наконечника, hПЛН | 3,946·10-3 |
| Высота катушки, hк | 16,45·10-3 |
| Ширина катушки Ск | 4,46·10-3 |
| Высота станины, hс | 3,36·10-3 |
| Размеры паза: Большая ширина паза bП1 Меньшая ширина паза bП2 | 5,34·10-3 3,438·10-3 |
| Ширина зубца якоря Zmin | 2,37·10-3 |
| Высота паза, hП | 11,449·10-3 |
| Ширина прорези паза аП | 3,438·10-3 |
| Высота коронки, h'к | 0,75·10-3 |
| Ширина клина, bКЛ | 5·10-3 |
| Высота клина, hКЛ | 0,8·10-3 |
| Толщина пазовой изоляции δИ | 0,15·10-3 |
| Толщина изоляции катушки ΔИК | 1,5·10-3 |
Заключение
В данной курсовой работе рассчитан микродвигатель постоянного тока. В ней произведены расчеты основных размеров машины и электрических параметров, а также построены графики основных характеристик электромашины.
В результате расчета при мощности Р 2 = 40 Вт получены:
Частота вращения якоря n =2069 об/мин, потребляемый ток I =6,06 А, η= 0,612, момент на валу M 2=0,205 Нм. Температура нагрева обмоток якоря и возбуждения, а также коллектора не превышают допустимых значений.
Список литературы
1. Ермолин Н.П. Электрические машины малой мощности. - М.: ВШ, 1967.
2. Сергеев П.С., Виноградов Н.В., Горяинов Ф.А. Проектирование электрических машин. Под общей редакцией П.С. Сергеева. - М.: Энергия, 1969.
3. Белов И.С., Расчет авиационных электрических машин постоянного тока малой мощности. – Казань: Издательство КАИ, 1963.