KURSOWIK (729558)
Текст из файла
| СОДЕРЖАНИЕ ЛИСТ Введение 3 Исходные данные 4 1. Главные размеры двигателя 5 2. Дополнительные размеры 6 3. Обмотка якоря 8 4. Пазы якоря полузакрытые, овальные 9 5. Размеры секции и сопротивление обмотки якоря 11 6. Расчет магнитной цепи 12 7. Обмотка вобуждения 15 8. Обмотка добавочных полюсов 17 9. Размещение обмоток главных и добавочных полюсов 18 10. Щетки и коллектор 21 11. Расчет коммутации 22 12. Потери и КПД 23 13. Рабочие характеристики двигателя 26 14. Тепловой расчет 27 | ||||||||||||
| К 558. 180111. 000 | ||||||||||||
| Изм | Лист | № Документа | Пдпись | Дата | ||||||||
| Разработал | Семушина | Электрические | Литера | Лист | Листов | |||||||
| Проверил | Амос | машины | у | 2 | 28 | |||||||
| Н. Контр. | СПЭТК | |||||||||||
Введение:
Электромашиностроение - это основная отрасль электротехнической промышленности, изготавливающая генераторы для производства электроэнергии и электродвигатели для привода станков и механизмов.
Основным достижением в области турбогенераторостроения является разработка и освоение в производстве турбогенератора мощностью 500, 800,
1200 Вт.
В области гидрогенератора строения весьма важными достижениями является содержание мощных генераторов с высокими технологическими показаниями.
Достигнуты успехи в производстве крупных электродвигателей. Разработаны и освоены в производстве единые серии электрические машины: серия трехфазных асинхронных двигателей 4А и серии машин постоянного тока 2П.
Проектирование электрической машины - это сложная комплексная задача, включающая расчет и выбор размеров статора, ротора и других электрических машин и конструировании статей и сборочных единиц с последующей компоновкой электрических машин в целом.
Главной задачей электромашиностроения является создание новых образцов электрических машин с высокими технологическими показателями, совершенных в эксплуатации, удовлетворяющих различным требованиям.
РАСЧЕТ ДВИГАТЕЛЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА
Исходные данные:
номинальная мощность Pном=3 кВт;
номинальное напряжение сети Uном=220 В;
номинальная частота вращения nном=1500 об/мин;
высота оси вращения h=250 мм;
степень защиты IP22;
способ охлаждения IC01;
способ возбуждения - параллельное с последовательной стабилизирующей обмоткой;
максимальная частота вращения nmax=2200 об/мин;
класс нагревостойкости изоляции F;
режим работы - продолжительный.
1. Главные размеры двигателя
1.1. Предварительное значение КПД при номинальной нагрузке
’ном = 0,755
1.2. Расчетная мощность двигателя
Pi = kд / Pном = 1,07 / 3 = 2,8 кВт,
где kд = 1,07.
1.3. Наружный диаметр якоря и число главных полюсов
D2 = 112 мм; 2p = 4.
1.4. Предварительное значение коэффициента полюсного перекрытия при
2p = 4 и D2 = 112 мм ’i =0,65.
1.5. Предварительное значение максимальной магнитной индукции в воздушном зазоре
B’ = 0,58 Тл.
1.6. Предварительное значение линейной нагрузки
А’2 = 210 102 А/м.
1.7. Расчетная длина сердечника якоря
6,1 1012 Pi 6,1 1012 2,8
li = _________________________________ = __________________________________________ = 114 мм.
k’в k’об ’i nном D22 B’ A’2 1 1 0,65 1500 1122 0,58 210 102
1.8. Коэффициент длины сердечника якоря
= li / D2 = 114 / 112 = 1,02,
что находится в пределах рекомендуемых значений.
1.9. Внутренний диаметр сердечника якоря
D2вн = 0,31 D2 = 0,31 112 = 39,2.
2. Дополнительные размеры
2.1. В соответствии с таблицей принимаем: марка электротехнической стали сердечника якоря - 2013; форма пазов на якоре - полузакрытые овальные (см.рис. 1); тип обмотки якоря - всыпная.
Рис. 1.
2.2. В соответствии с таблицей предусматриваем в сердечнике якоря аксиальные вентиляционные каналы в один ряд,
число каналов nк2 = 0,
диаметр одного канала dк2 = 0.
2.3. Конструктивная длина сердечника якоря
l2 = li = 114 мм.
2.4. Воздушный зазор эксцентричный. По рисунку принимаем
0,9 мм,
тогда
max = 0,9 / 1,5 = 0,6 мм;
min = 0,9 2 = 1,8 мм.
2.5. Длина сердечника главного полюса
lm = l2 = 114 мм.
2.6. Предварительное значение высоты главного полюса
hm = 40 мм.
2.7. Полюсное деление
D2 / 2p = 3,14 112 / 4 = 88 мм.
2.8. Магнитная индукция в сердечнике главного полюса
Bm = 1,65 Тл.
2.9. Ширина сердечника главного полюса
B ’’i ’ 0,58 0,65 88 1,2
bm = _______________ = _______________________ = 24 мм.
k’c1 Bm 0,98 1,65
2.10. Ширина выступа полюсного наконечника главного полюса
bmн = 0,10 bm = 1,10 24 2 мм.
2.11. Высота полюсного наконечника в основании выступа
B ’ 0,58
hm = ___________ (bp - bm)= _________________ (57 - 24)= 7 мм,
1,67 Bm 1,67 1,65
где длина полюсного наконечника
bp = ’i = 0,65 88 = 57 мм.
2.12. Сердечники главных и добавочных полюсов изготавливаем из электротехнической стали марки 3411 толщиной 1 мм (kc = 0,98).
2.13. Длина сердечника добавочного полюса
lд = l2 = 114 мм.
2.14. Ширина сердечника добавочного полюса
bд = 20 мм.
Число добавочных полюсов
2pд = 4.
2.15. Воздушный зазор между якорем и добавочным полюсом
д = 3 мм.
2.16. Длина станины
lc1 = l2 + kl = 114 + 0,65 88 = 171 мм,
где kl = 0,65. Материал станины - сталь марки Ст3.
2.17. Толщина станины
B’’i ’ l2 0,58 0,65 88 1,2 114
hc1 = ___________________ = ___________________________ ~ 10,3 мм,
2 Bc1 lc1 2 1,28 171
где Bc1 = 1,28 Тл.
2.18. Внутренний диаметр станины
D1вн = D2 + 2min + 2hm + 2= 112 + 2 0,6 + 2 40 + 2 0,9 = 195 мм.
2.19. Наружный диаметр станины
D1 = D1вн + 2hc1 = 195 + 2 10,3 = 215,6 мм.
3. Обмотка якоря
3.1. Номинальный ток якоря
Pном 103 3 103
I2ном = _______________ (1 - ki) = ______________ (1 - 0,1) = 16 А,
’ном Uном 0,755 220
Так как I2ном < 700 А, то в соответствии с таблицей принимаем простую волновую обмотку якоря 2а2 = 2.
3.2. Принимаем зубцовое деление
t2 = 15 мм.
3.3. Число пазов якоря
z2 = D2 / t2 = 3,14 112 / 15 = 23 паза,
что удовлетворяет требованиям таблицы.
3.4. Число эффективных проводников в обмотке якоря
N2 = A’2 D2 2а2 / I’2ном 103 = 210 102 3,14 112 2 / 16 103 = 923.
Принимаем
N2 =920,
тогда
N2 / z2 = 920 / 23 = 40.
3.5. Диаметр коллектора
Dк = 0,80 D2 = 0,80 112 = 90 мм,
что соответствует стандартному значению Dк .
Максимальная окружная скорость на коллекторе
vmax = Dк nmax / 60 103 = 3,14 78 1500 / 60 103 = 7 м/с,
что не превышает допускаемого значения 40 м/с.
3.6. Составляем таблицу вариантов.
Так как напряжение Uк не должно превышать 16 В, принимаем
| № Варианта | Uп | K=Uп z2 | Dк, мм | tк , мм | N2 Wc2= _____ 2K | Uк ,В |
| 5 | 115 | 90 | 3,0 | 4 | 7,6 |
3.7. Шаги обмотки якоря:
первый частичный шаг по якорю
y1 = (zэ / 2p) + = (115 / 4 ) + 0,25 = 29;
шаг обмотки по коллектору
yк = (K + 1) / p = (115 + 1) / 2 = 57;
шаг обмотки по реальным пазам
yz = (z2 / 2p) + = (23 / 4) + 0,25 = 6.
3.8. Уточненное значение линейной нагрузки
N2 I2ном 920 16
A2 = ________________ = ____________________ = 209 10 2 А/м
2а2 D2 10-3 2 3,14 112 10-3
где
N2 = 2Uп z2 c2 = 2 5 23 4 = 920.
4. Пазы якоря полузакрытые овальные
4.1. Частота перемагничивания якоря
f2 = p nном / 60 = 2 1500 / 60 = 50 Гц.
4.2. Ширина зубца якоря в его основании
bz2min = B ’ t2 / kc2 B ’z2max = 15 0,58 / 0,95 2,3 = 3,98 мм,
где
Bz2max = 2,3 Тл.
4.3. Высота зубца якоря
hz2 = 21 мм.
4.4. Высота спинки якоря
D2 - D2вн (112 - 39)
hc2 = _____________ - hz2 = _______________ - 21= 15,5 мм.
2 2
4.5. Магнитная индукция в спинке якоря
B’ ’i
Bс2 = _________________________ = _________________________________ = 0,78 Тл.
2kc2 (hc2 - __ dк2) 2 0,95 (15,5 - __ 0)
4.6. Ширина паза
(A2 - 2 hz2) 3,14 (112 - 2 19)
bп2 = __________________ - bz2min = ____________________ - 3,86 = 6,24 мм.
z2 23
4.7. Диаметр меньшей окружности паза
(D2 - 2hz2) - z2 bz2 3,14 (112 - 2 0,8) - 23 3,98
dп2 = _____________________________ = ____________________________________________ = 5,46 мм.
z2 -
4.8. Диаметр большой окружности паза
(D2 - 2hш2) - z2 bz2 3,14 (112 - 2 0,8) - 23 3,98
d’п2 = _________________________ = _________________________________________ = 9,76 мм,
Характеристики
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.














