Потребляемая мощность в соответствии с рис. П.3.1 и (2.3.1)
Коэффициент полезного действия
.
Таблица П3.6. Основные размеры ТВШД в м.
| Наружный диаметр сектора, Dн | 0,3 |
| Внутренний диаметр сектора, Dвн | 0,12 |
| Угол сектора, α | 30º |
| Ширина окна под обмотку, а=а** | 0,0142 |
| Расстояние от внутреннего диаметра сектора до обмотки, h=h** | 0,0374 |
| Ширина полюса, b | 0,012 |
| Толщина полюса, q | 0,0236 |
| Высота окна под обмотку, h0 | 0,1 |
| Начальный воздушный зазор, δн | 1·10-3 |
| Конечный воздушный зазор, δк | 0,2·10-3 |
| Высота электромагнита, Н | 0,125 |
| Средний диаметр зубцовой зоны, Dср | 0,32 |
| Зазор по радиусу, ∆з | 1·10-3 |
| Выступ якоря электромагнитна, b п | 5·10-3 |
| Длина зубца, lз | 8·10-3 |
| Высота зубца, hз | 0,9·10-3 |
| Начальное расстояние между вершинами зубцов, δ0 | 0,23·10-3 |
| Толщина гибкого якоря, ∆я≈ hз | 0,9·10-3 |
Рис. П. 3.2 Поперечное сечение рассчитанного ТВШД
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ПО РАСЧЕТУ ТВШД
Рассчитан ТВШД с шестифазной, четверной, шеститактной коммутацией при номинальном фазном напряжении Uф= 24В, расчетной температуре нагрева обмоток θ=75ºС и температуре окружающего воздуха θ0=20ºС.
Рассчитан ЭМ с наибольшим изгибающим моментом – моментом деформации ГЯ при начальном немагнитном зазоре δн=1·10-3 между якорем и сердечником. По найденной МДС рассчитан ЭМ при конечном немагнитином зазоре δк=0,2·10-3 м. Тяговые усилия и изгибающие моменты соответственно равны: Fн=155,59 Н, Мн=11Н·м, Fк=216,4 Н, Мк=15,3 Н·м.
Электромагниты располагаются в периферийной части ТВШД и удлиненны по его оси (рис. П3.2).
Трапецеидальный закон изменения электромагнитной силы ЭМ во времени(Рис. 2.2.4, пунктирная линия) позволяет получить постоянную мгновенную угловую скорость перемещения волны деформации
ГЯ(Рис. 2.2.4) и вала ТВШД.
Для изменения электромагнитной силы ЭМ воврмени близкому к трапецеидальному(Рис. 2.2.4, сплошная линия) расчитаны временные зависимости тока i(t) и напряжения u(t). Зависимость i(t) близка к трапецеидальной, а u(t) существенно отличается от прямоугольного импульса напряжения питания u п (t) (Рис. П.3.1).
Рассчитанный ТВШД имеет:
число зубцов Ж.В. ZЖ.В.=1198;
число зубцов Г.Я. ZГ.Я.=1200;
высота зубца hз=0,9·10- 3м;
угол зацепления γ =25º;
время такта tT=0,168 c;
период следования импульсов напряжения(тока) Т=1,008 с;
угловая скорость перемещения волны деформации Г.Я. ω1=3,115 с-1;
угловая скорость вала ω2=0,0052 с-1;
частота вращения вала n2=0,04968 мин- 1;
время полного оборота tоб=20,128 мин;
результирующая электромагнитная сила в зубцовой зоне для одной волны деформации Г.Я. Fрз=459 Н;
момент на валу М2=603 Н·м;
мощность на валу Р2=3,314 Вт;
потребляемая мощность Р1=79,5 Вт;
коэффициент полезного действия η=0,042.
Поперечное сечение рассчитанного ТВШД показано на рис. П.3.2., где даны габаритные размеры (со звездочками) и некоторые другие.
Список литературы
1. Одиноков А.Ю., Хуснутдинов Р. А., Цокур Е. И., Шарипов З.Б. Расчет электромагнита торцового волнового шагового двигателя. Сборник трудов Первый международной научно-практической конференции «Автомобиль и техносфера» ICATS 99, 16-20 июня 1999 г, с 340-345.
2. Иванов М. Н. Волновые зубчатые передачи. М.: Высшая школа, 1981, с.170.
Оглавление
Введение…………………………………………………………………………...3
Задания на курсовую работу……………………………………………………..6
1. РАСЧЕТ ЭЛЕКТРОМАГНИТА (ЭМ)…………………………………….7
1.1. Определение основных размеров ЭМ…………………………………7
1.2. Электромагнитный расчет ЭМ……………………………………….12
2. РАСЧЕТ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ТВШД……………….17
2.1. Коммутация фаз ТВШД………………………………………………17
2.2. Временные зависимости электромагнитной силы, тока, напряже-ния……………………………………………………...……………….21
2.3. Потребляемая мощность ТВШД……………………………………...28
2.4. Силы в зубцовой зоне ТВШД………………………………………...29
2.5. Момент и мощность на валу, КПД…………………………………...31
2.6. Требования к курсовой работе………………………………………..32
Заключение…………………………………………………………….33
Приложения……………………………………………………………34
Приложение 1. Марки и размеры круглых медных обмоточных проводов………………………………………………………………..34
Приложение 2. Кривые намагничивания электротехнических ста-лей…...……………………………………………….…………………36
Приложение 3. Пример расчета ТВШД……………………….……..37
Список литературы……………………………………………………56
ХУСНУТДИНОВ Ренат Акмальевич
ЦОКУР Евгений Иванович
РАСЧЕТ ТОРЦОВГО ВОЛНОВОГО ШАГОВОГО
ДВИГАТЕЛЯ
Учебное пособие