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 =(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 Р2 = 40 Вт получены:

Частота вращения якоря n =2069 об/мин, потребляемый ток I=6,06 А, η=0,612, момент на валу M2=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.





©2015-2017 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.

Обратная связь

ТОП 5 активных страниц!