123911 (689704)

Файл №689704 123911 (Проектирование тягового электродвигателя)123911 (689704)2016-07-31СтудИзба
Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

Федеральное агентство железнодорожного транспорта

Уральский государственный университет путей сообщения

Кафедра «Электрическая тяга»

Курсовой проект

По дисциплине: «Тяговые электрические машины и преобразователи»

На тему: «Проектирование тягового электродвигателя»

Выполнил:

студент гр. Т-415

С.В. Абрамов

Екатеринбург

2008

Содержание

Введение3

Исходные данные4

1. Расчет параметров зубчатой передачи и основных размеров5

2. Расчет активного слоя якоря

2.1 Расчет параметров обмотки

2.2 Параметры обмотки якоря

3. Расчет щеточно-коллекторного узла

3.1 Выбор числа и размера щеток

3.2 Определение рабочей длины коллектора

4. Расчет магнитной цепи

4.1 Сердечник якоря

4.2 Главные полюса

4.3 Остов

4.4 Участок сердечника якоря

4.5 Участок зубцового слоя якоря

4.6 Участок сердечника главного полюса

4.7 Участок стыка полюса с остовом

4.8 Участок выхода потока из полюса в остов

4.9 Ярмо остова

4.10 Расчет воздушного зазора

4.11 Расчет конструкционных размеров и параметров катушки

главного полюса

5. Расчет стационарной коммутации

6. Расчет добавочных полюсов

Список использованных источников

Введение

В настоящее время совершенствование электроподвижного состава является одним из главных направлений в развитии железнодорожного транспорта и остается таковым в ближайшей перспективе. Развитие средств электроники и микропроцессорной техники способствует появлению принципиально новых по своим техническим возможностям локомотивов с высоким уровнем автоматизации процессов управления. Однако каковы бы ни были масштабы внедрения новых средств автоматизированного контроля и управления техническими системами электрических локомотивов, их реализуемые эксплуатационные качества всегда будут определяться техническими возможностями их движителей – тяговых электродвигателей (ТЭД).

В этих условиях исключительно важная роль отводится процессу проектирования тяговых электродвигателей. В ходе разработки новой конструкции приходиться неоднократно уточнять и тщательно увязывать мужду собой множество размеров и параметров машины для одновременного учета и выполнения многочисленных конструкторских, технологических, экономических требований и ограничений.

В данном курсовом проекте основное внимание уделено вопросам разработки конструкции основных частей машины и их взаимосвязи в единой системе тягового двигателя. Необходимо отметить, что в своей основе методика проектирования тягового электрического двигателя, опирается на традиционную методику проектирования тяговых машин, разработанную и используемую в настоящее время коллективами проектировщиков отечественного электровозостроения.


Исходные данные

Номинальная мощность двигателя P = 145 кВт;

Номинальное напряжение питания двигателя U = 1500 В;

Корпусное напряжение U = 3000 В;

Номинальная скорость движения локомотива V = 48 км/ч;

Конструкционная скорость движения локомотива V = 98 км/ч;

Номинальный коэффициент регулирования возбуждения β = 0,43;

Диаметр бандажей ведущих колес D = 1,05 м;

Диаметр оси колесной пары d = 180 мм;

Вид торможения рекуперативное;

Вид системы вентиляции машины самовентиляция;

Род тока постоянный;

Вид локомотива МВПС;

Тип подвешивания двигателя опорно - рамное;

Класс изоляции “B”.


1 Расчет параметров зубчатой передачи и основных размеров


Предварительно из ряда параметров, обеспечивающих минимум отходов при раскройке места, выбираем размер диаметра якоря

Dа = 423 мм. (1.1)

Выполняя требование Dк = (0,75…0,9) · Dа, рассчитывается диаметр коллектора

Dк 0,9 · Dа , (1.2)

Dк 0,9 · 423 = 380,7 мм.

Минимальное число коллекторных пластин рассчитывается по формуле

(1.3)

где 2р – число коллекторных полюсов. Принимаю 2р = 2;

uк – среднее максимальное напряжение. Принимаю uк = 18 В.

Максимальное число коллекторных пластин рассчитывается по формуле

(1.4)

где tкmin – минимальный шаг по коллектору. Принимаю tкmin = 3,9 мм.

Принимаю К = 306 пластин.

Уточняем диаметр коллектора

, (1.5)

Уточняем межламельное напряжение

, (1.6)

Для двигателей МВС, допустимая максимальная частота вращения якоря обычно не выходит за пределы 3000 об/мин.

Тогда максимальные обороты якоря

(1.7)

где – максимальная окружная скорость якоря.

Принимаю

Зная максимально возможные обороты якоря,можно найти максимально возможное передаточное число редуктора µ

(1.8)

Номинальная частота вращения двигателя рассчитывается как

, (1.9)

Диаметр делительной окружности зубчатого колеса находится по формуле

Dz = Dб – 2 · (b+), (1.10)

где b – расстояние от головки рельса до кожуха редуктора. b = 120 мм;

– расстояние от делительной окружности большого зубчатого колеса

до внешней нижней точки кожуха редуктора. = 20 мм.

Dz = 1050 – 2 · (120+20) = 770 мм.

Далее находится диаметр делительной окружности малого зубчатого колеса

, (1.11)

Число зубьев большого зубчатого колеса

, (1.12)

где – угол наклона зубьев при прямозубой передаче. Принимаю = 0о;

m – модуль зубчатого зацепления, принимаемый в зависимости от

вращающего момента М и конструкции тяговой передачи.

, (1.13)

По эмпирическим формулам для прямозубых передач

(1.14)

где К – односторонняя передача. Принимаю К = 1, согласно [1].

Принимаем m = 10.

Число зубьев шестерни рассчитывается по формуле

, (1.15)

Тогда точное значение передаточного числа редуктора

, (1.16)

Диаметр конца вала рассчитывается по формуле

(1.17)

где – при односторонней передаче. Принимаю = 10 МПа.

Проверка по ширине шестерни. bш (20…25) мм

, (1.18)

Уточняем значения максимальной и номинальной частот вращения

, (1.19)

Уточняем значения максимальных окружных скоростей якоря и коллектора

, (1.20)

, (1.21)

Определяем величину централи двигателя

, (1.22)

Величина централи характеризует то пространство, которое отводиться для вписывания габаритов проектируемого двигателя. Но поскольку конструкционные размеры двигателя пока неизвестны, можно только ориентировочно проверить возможность такого вписывания по соотношению централи и диаметра якоря - как основного параметра машины, задающего его внешние габариты.

При 2р = 2 и опорно-рамном подвешивании

, (1.23)


2. Расчет активного слоя якоря


2.1 Расчет параметров обмотки

Общее число проводников обмотки якоря

N = 2 · K, (2.1)

N = 2 · 306 = 612 проводников.

Ток якоря в номинальном режиме

(2.2)

где н – КПД двигателя. Принимаю н = 0,91, согласно [1].

Выбираем простую петлевую обмотку якоря, у которой 2а = 2р.

Линейная токовая нагрузка якоря

, (2.3)

Ток параллельной ветви

(2.4)

При определении рационального числа пазов Z учитывается ограничение по условиям нагрева пучка проводников в пазу якоря в виде величины объема тока в пазу

(2.5)

где Nz – число проводников в одном пазу. Принимаю Nz = 2 uk = 12.

53,12 · 12 = 637,44 А

Неравенство (2.5) выполняется.

Число пазов якоря находится по формуле

(2.6)

где uk – число коллекторных пластин на паз. Принимаю uk = 6.

Первый шаг обмотки в реальных пазах должен удовлетворять условию

(2.7)

где – укорочение шага обмотки якоря в реальных пазах.

= 0,5 паза при петлевой обмотке.

Произведем окончательную увязку между собой числа пазов Z, проводников N и коллекторных пластин К, которая должна обеспечивать выполнение требования внутренней симметрии обмотки якоря

, (2.8)

.

Найдем допустимое значение плотности тока в проводниках якоря

(2.9)

где Wtmax – допустимый предел теплового фактора машины.

Принимаю Wtmax = 2050 согласно [1].

Расчетная величина Ja не должна превышать (5…6) А/мм2.

Принимаю Ja = 6 А/мм2.

Наметим площадь поперечного сечения активного проводника якоря

, (2.10)

По значению qа намечаем размеры проводника hпр × bпр.

По ГОСТ 434-53, приложение А согласно [1], выбираю проводник с размерами

hпр × bпр = 1,4 × 6,7 qпр = 9,165 мм2. (2.11)

Уточним допустимое значение плотности тока в проводниках якоря

, (2.12)

Проведем проверку правильности выбора сечения проводника

A · ja < 2050 A, (2.13)

244,74 · 5,796 = 1418,51 А < 2050 A.

Неравенство (2.13) выполняется.

Высоту паза якоря находим по выражению

, (2.14)

где прокл – толщина изоляционных прокладок прокл = 0,5 мм;

nпрокл – число прокладок. nпрокл = 3;

hкл – высота клина. hкл = 4 мм;

nкорп – число слоев корпусной изоляции. nкорп =6;

hм – толщина межвитковой изоляции по высоте паза якоря;

hк – толщина корпусной изоляции по высоте паза якоря;

hп – толщина покровной изоляции по высоте паза якоря;

(0,2…0,3) – зазор на укладку секций в паз;

(0,15…0,2) – разница между размером паза в свету и размером паза в

штампе.

Принимаю: = 0,1 мм, = 0,1 мм, = 0,1мм.

, (2.15)

Характеристики

Тип файла
Документ
Размер
6,07 Mb
Тип материала
Учебное заведение
Неизвестно

Тип файла документ

Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.

Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.

Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.

Список файлов курсовой работы

Свежие статьи
Популярно сейчас
А знаете ли Вы, что из года в год задания практически не меняются? Математика, преподаваемая в учебных заведениях, никак не менялась минимум 30 лет. Найдите нужный учебный материал на СтудИзбе!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
6695
Авторов
на СтудИзбе
289
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее