Расчет электродвигателя

| |

|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

h’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 a’i =0,65.

1.5. Предварительное значение максимальной магнитной индукции в

воздушном зазоре

B’d = 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 a’i nном D22 B’d A’2 1 1 0,65 1500 1122 0,58 210 102

1.8. Коэффициент длины сердечника якоря

l = 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

d = 0,9 мм,

тогда

dmax = 0,9 / 1,5 = 0,6 мм;

dmin = 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

t = p 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 ’d a’i t s’ 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 ’d 0,58

hm = ___________ (bp - bm)= _________________ (57 - 24)= 7 мм,

1,67 Bm 1,67 1,65

где длина полюсного наконечника

bp = a’i t = 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

dд = 3 мм.

2.16. Длина станины

lc1 = l2 + kl t = 114 + 0,65 88 = 171 мм,

где kl = 0,65. Материал станины - сталь марки Ст3.

2.17. Толщина станины

B’d a’i t s ’ 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 + 2dmin + 2hm + 2d = 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,

h’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 = p D2 / t2 = 3,14 112 / 15 = 23 паза,

что удовлетворяет требованиям таблицы.

3.4. Число эффективных проводников в обмотке якоря

N2 = A’2 p 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,

Страницы: 1, 2, 3