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