Двигатель постоянного тока последовательного возбуждения представляет собой электрическую машину, преобразующую электрическую энергию постоянного тока в механическую энергию, в которой обмотка возбуждения подключена последовательно с обмоткой якоря. Для данного типа двигателей справедливо равенство: ток, протекающий в якорной обмотке, равен току в обмотке возбуждения, что является его главной отличительной особенностью от остальных типов двигателей.
1. Назчение и область применения, Электродвигатель постоянного тока
Предназначен для привода кранов топливных, гидравлических, пневматических систем на летательных аппаратах.
2. Технические данные
Номинальная мощность, Номинальное напряжение-27 В, Частота вращения-18000 об./мин, Режим работы-S3 (
Степень защиты IP44 (4-Защита от твердых тел размером >=1,0 мм; 4-Защита от брызг, падающих под любым углом)
Способ монтажа- IM9001 (, Способ охлаждения-IC0041 (, Условия эксплуатации-УХЛ3 (
3. Схема внутренних соединений
4. Конструкция двигателя, Электродвигатель состоит из следующих основных узлов: ко, Якорь состоит из сердечника, набранного из листов эле
Для создания тормозного момента, в тормозной диск упирается подпружиненный четырьмя пружинами якорь муфты торможения, который насажен на три стальн ых ролика; они удерживают якорь муфты от вращения и позволяют перемещаться под воздействием магнитного потока. Величина воздушного зазора между якорем муфты и корпусом регулируется путем подбора шайб, которые устанавливают между тормозным диском и подшипником.
5 . Электромагнитный расчёт
5.1 Расчёт главных размеров
1) Принимаем предварительное значение КПД , %
2) Ток электродвигателя, А
3)Ток якоря, А
4) Электромагнитная
5) Отношение
6) Диаметр якоря, см
7) Проверяем величину окружной
8) Выбираем
9) Определяем
Принимаем
==см
10) Отношение
11) Выбираем число полюсов
12) Полюсное
13)Расчетная ширина полюсной дуги, см
14) Воздушный зазор
15) Действительная величина полюсного наконечника, см
16) Проверяем
Устройство тягового генератора переменного тока
... дизеля и, соответственно, якорь тягового генератора, тем больше частота f переменного тока. Как отмечалось ранее, в генераторах большой мощности вместо постоянных магнитов используются полюсы с катушками (обмотками) возбуждения. Электрическая мощность, потребляемая ...
5.2 Расчет якоря
1 ) Выбираем простую петлевую обмотку с числом параллельных ветвей
2 ) Ток параллельной ветви, А
3 ) Число эффективных проводов
Принимаем:
Nя= 336
щ я= 168
щ ся=12
4 ) Число секционных сторон в пазу
5 )
6 ) Уточняем линейную нагрузку якоря,
7 ) Число коллекторных пластин
8 ) Число пазов
9 ) Число эффективных проводов в пазу
10 ) Объем тока в пазу, А
11 ) Шаг обмотки по коллектору и результирующий шаг
Первый частичный шаг, Второй частичный шаг
12 ) Шаг по пазам
12 ) Предварительное значение плотности тока в обмотке якоря ,
13 ) Сечение эффективного провод,
По рекомендации выбираем провод марки ПЭТВ круглого сеч
=0,1257
Уточняем плотность тока
14 ) Выбираем паз полузакрытый круглой формы с параллельными сторонами зубца
16 ) Площадь занимаемая пазовой изоляцией
=0,17 мм
0,7
17 ) Площадь занимаемая клином,
18 ) Общая потребная площадь паза,
19 ) Размеры шлица,
;,
20 ) Диаметр паза, мм,
21 ) Высота паза, мм
22 ) Минимальная ширина зубца, мм
23 ) Длина лобовой части обмотки, см
24 ) Средняя длина полувитка обмотки якоря, см
25 ) Полная длина проводников обмотки якоря, см
26 )Сопротивление обмотки якоря в холодном состоянии при t=20o C, Ом
27) Сопротивление обмотки якоря в нагретом состоянии при t=75o C , Ом
28 ) Масса меди обмотки якоря, кг
5.3 Расчет размеров магнитопровода
Выбираем для якоря Сталь 2411
Кст=0,93
1 ) Высота зубца, см
2 ) Ширина зубца в расчетном сечении, см
3 ) Расчетное сечение зубца, см2
4 ) Внутренний диаметр якоря, см
т.к. Dя 50 см, то dя=dв
Принимаем d
5 ) Высота спинки якоря, см
6 ) Сечение спинки якоря, см
7 ) Проверяем высоту спинки якоря hя по допустимой величине индукции в спинке Вя, Тл
Фя = ,
Воздушный зазор между главным полюсом и якорем
8 ) По кривым 3.3 выбираем зазор , см
Проверяем, Выбираем для главного полюса Сталь 10
9 ) Сечение сердечника главного полюса, см2
10 ) Длина сердечника главного полюса, см
11 ) Ширина сердечника главного полюса, см
12 ) Высота сердечника ;
13 ) Ширина полюсного наконечника, см
14 ) Длина полюсного наконечника, см
15 ) Ширина выступа полюсного наконечника, см
16 ) Зазор в стыке между главным полюсом и станиной, см
17 ) Индукция в зазоре стыка, Тл
Станина
Выбираем для станины Сталь 10
18 ) Сечение станины, см2
19 ) Длина станины, см
20 ) Высота станины, см
21 ) Внутренний диаметр станины, см
22 ) Внешний диаметр станины, см
5. 4 Расчет магнитной цепи
1) м.д.с. при нагрузке, В
Где ДUн- падение напряжения в цепи якоря при номинальной нагрузке
Т.к. Rдн и Rсн неизвестны
2 ) Магнитный поток в якоре, Вб
3 ) Индукция в воздушном зазоре, Тл
4 ) м.д.с. воздушного зазора, А
5 ) Индукция в зубце, Тл
где:
6 ) Напряженность магнитного поля в зубце,
7 ) м.д.с. зубца, А
8 ) Индукция в спинке якоря,
9 ) Напряженность магнитного поля в спинке якоря,
10 ) м.д.с. спинки якоря, А
Г де
11 ) Магнитный поток в главном полюсе, Вб
12 ) Индукция в сердечнике главного полюса, Тл
13 ) Напряженность в сердечнике главного полюса,
14 ) м.д.с. сердечника главного полюса, А
15 ) м.д.с. стыка между главным полюсом и станиной, А
16 ) Индукция в станине, Тл
17 ) Напряженность магнитного поля в станине,
18 ) м.д.с. станины, А
Г де
19 ) Суммарная м.д.с., А
20 ) МДС переходного слоя, А
Результаты расчётов магнитной цепи:, Составляем м.д.с. поперечной реакции якоря
Тл
0,5A
|
Определение величины |
размерность |
E=0,5 |
E=0,85 |
E= |
E=1,1 |
E=1,15 |
|
|
E |
В |
8,1 |
13,77 |
16,2 |
17,82 |
18,63 |
|
|
|
Вб |
0,596 |
1,01 |
1,19 |
1,309 |
1,37 |
|
|
|
T |
0,146 |
0,25 |
0,29 |
0,32 |
0,335 |
|
|
|
A |
46,72 |
80 |
92,8 |
102,4 |
107,2 |
|
|
|
T |
0,626 |
1,07 |
1,243 |
1,37 |
1,436 |
|
|
|
|
0,96 |
1,91 |
2,79 |
3,94 |
4,9 |
|
|
|
А |
4,77 |
9,48 |
13,86 |
16,33 |
24,3 |
|
|
|
Т |
0,534 |
0,9 |
1,066 |
1,17 |
1,23 |
|
|
|
|
0,57 |
0,96 |
1,34 |
1,76 |
2,1 |
|
|
|
А |
0,387 |
0,65 |
0,91 |
1,2 |
1,43 |
|
|
|
Вб |
0,685 |
1,16 |
1,37 |
1,5 |
1,58 |
|
|
|
|
0,5 |
0,85 |
1,001 |
1,1 |
1,15 |
|
|
|
|
2,5 |
4,4 |
5,82 |
6,9 |
7,6 |
|
|
|
А |
2,125 |
3,74 |
4,9 |
5,865 |
6,46 |
|
|
|
А |
10 |
17 |
20 |
22 |
23 |
|
|
|
Т |
0,5 |
0,85 |
1 |
1,1 |
1,152 |
|
|
|
|
2,5 |
4,4 |
5,7 |
6,9 |
7,6 |
|
|
|
А |
7,9 |
13,9 |
18,02 |
21,8 |
24 |
|
|
|
А |
72 |
124,77 |
150 |
170 |
186,4 |
|
|
|
А |
51,49 |
89,48 |
106,6 |
119,2 |
131,5 |
|
Выравнивая площадки криволинейных треугольников
5.5 Расчет последовательной (сериесной) обмотки возбуждения
1 ) м.д.с. последовательной обмотки Fc и число витков :
2 ) Сечение меди провода, мм2
Выбираем круглый провод марки ПЭТВ:
q=0,246 мм
dиз=0,615 мм
dг=0,56 мм
3 ) Средняя длина витка обмотки, см
4 ) Полная длина обмотки, см
5 ) Сопротивление последовательной обмотки в холодном состояниипри t=20o C, Ом
6) Сопротивление последовательной обмотки в нагретом состоянии при t=75o С, Ом
7 ) Общая масса меди последовательной обмотки, кг
5.6 Расчёт коллектора и щёток
1 ) Диаметр рабочей поверхности коллектора,
Проверяем величину
2 )Ширина коллекторной пластинки, см
3 ) Толщина заплечника пластины, см
Выбор щеток и щеткодержателей
4 ) Выбираем щетки, электрографитированные МГС-7 и радиальный щеткодержатель
5 ) Ширина щетки предварительно,
6. ) Ширина соприкосновения щетки с коллектором, см
7 ) Поверхность соприкосновения щетки с коллектором,
8 ) Число щеток на один щёточный болт
9 ) Поверхность соприкосновения всех щеток с коллектором,
10 ) Активная длина коллектора, см
Проверка коммутации
11 ) Реактивная э.д.с. коммутируемой секции, В
12 ) Э.д.с. от поперечного поля реакции якоря, В
Коммутацию можно считать удовлетворительной исходя из о
13 ) Ширина зоны коммутации, см
Проверяем пре
5.7 Расчёт потерь и КПД
1 ) Электрические потери в обмотке якоря, Вт
2 ) Электрические потери в параллельной обмотке, Вт
3 ) Электрические потери в переходном контакте щёток на коллекторе, Вт
4 ) Потери от гистерезиса и вихревых токов в спинке якоря, Вт
5 ) Потери от гистерезиса и вихревых токов в зубцах якоря, Вт
6 ) Механические потери от трения щеток о коллектор, Вт
7 ) Механические потери в подшипниках и от трения якоря о воздух, Вт
8 )Добавочные потери, Вт
9 ) Суммарные потери, Вт
10 ) Потребляемая из сети мощность, Вт
11 ) Коэффициент полезного действия
12 ) Потребляемый из сети ток, А
Предварительно была принята величина тока, Заключение, В данном курсовом проекте я рассмотрел устройство электр, В соответствии с исходными данными были рассчитаны след
1) Напряжение-27 В
2) Номинальная мощность-8 Вт
3) Частота вращения-18000 об./мин
4) КПД-25%
Список использованных источников
[Электронный ресурс]//URL: https://inzhpro.ru/kursovoy/dvigatel-postoyannogo-toka-s-posledovatelnyim-vozbujdeniem/
1. А.Г. Морозов «Расчет электрических машин постоянного тока» 1977г.
2. М.М. Кацман «Расчет и конструирование электрических машин» 1984г.
