Электромагнитный расчет проектируемого двигателя постоянного тока (стр. 5 из 6)

Длина дуги полюсного наконечника в радиусах

Размеры главного полюса

Размеры добавочного полюса

2.14 Потери и КПД.

129 Электрические потери в обмотке якоря

130 электрические потери в обмотки добавочного полюса

131 электрические потери в переходном контакте щёток на коллектор

132 электрические потери на трение щёток по коллектору

где р_щ – давление на щётку; для щётки марки ЭГ – 14 р_щ = 3*10⁴ Па

f = 0,2 – коэффициент трения щётки.

134 потери в подшипниках и на вентиляцию

135 масса стали ярма якоря

136 Условная масса стали зубцов якоря

137 магнитные потери в ярме якоря

где

138 магнитные потери в зубцах якоря

где

139 добавочные потери

где I_н = I + I_в = 30,8 + 2,99= 33,79 А

140 сумма потерь

141 потребляемая мощность

Ток

142 коэффициент полезного действия

2.15 Рабочие характеристики.

Для построения рабочих характеристик двигателя n, M, I,

= f(P₂) при U = 160В и токе возбуждения I_в = I_в.н принимаем, что потери холостого хода с нагрузкой практически не меняются и составляют:

143 МДС реакции якоря

144 при номинальном токе якоря I_a_н = 28,51 А ЭДС обмотки якоря

145 номинальный магнитный поток в воздушном зазоре

146 по характеристике холостого хода [c.13, рис.1]

;

147 МДС обмотки возбуждения

148 номинальный ток возбуждения

149 номинальный ток двигателя

150 потребляемая мощность двигателя

151 полезная мощность на валу двигателя

152коэффициент полезного действия

153 вращающий момент

В результате расчёта и построения рабочих характеристик двигателя установлены номинальные значения:

Р_н = 3600 Вт;

I_н = 28,51А;

I_1н = 29,91 А;

Р₁ = 4786 Вт;

= 75 %;

М_н = 17,3 Н*м;

n_н = 2000 об/мин;

I_в.н = 1,4 А.

Таблица 2.5 – Рабочие характеристики двигателя без стабилизирующей обмотки

I_в А	I_а,	Е_а,			n,	Р₂,	I,	Р₁,	М,
I_в А	А	В	А	Вб	об/мин	Вт	А	Вт	КПД	Н*м
1,4	2,851	154,743	944	0,823	1992	430	4,251	680,16	63,2	2,1
1,4	5,702	154,486	932	0,823	1993	728	7,102	1136,32	64,1	3,5
1,4	8,553	154,229	912	0,814	1992	1108	9,953	1592,48	69,6	5,3
1,4	11,404	153,972	893	0,805	1993	1436	12,804	2048,64	70,1	6,9
1,4	14,255	153,716	889	0,796	1995	1766	15,655	2504,8	70,5	8,5
1,4	17,106	153,459	863	0,787	1996	2111	18,506	2960,96	71,3	10,1
1,4	19,957	153,202	854	0,778	1999	2474	21,357	3417,12	72,4	11,8
1,4	22,808	152,945	833	0,769	1999	2843	24,208	3873,28	73,4	13,6
1,4	25,659	152,688	817	0,76	2000	3212	27,059	4329,44	74,2	15,4
1,4	28,51	152,9	800	0,751	2000	3602	29,91	4786	75,1	17,2
1,4	31,361	152,174	791	0,745	2005	3931	32,761	5241,76	75	18,8
1,4	34,212	151,917	782	0,74	2009	4251	35,612	5697,92	74,6	20,2

Рисунок 4 – Характеристика КПД без стабилизирующей обмотки

Рисунок 5 – Характеристика тока без стабилизирующей обмотки

Рисунок 6 – Характеристика скорости без стабилизирующей обмотки

Рисунок 7 Характеристика момента без стабилизирующей обмотки

2.16 Расчёт характеристики двигателя со стабилизирующей обмоткой

154 МДС стабилизирующей обмотки

155 МДС обмотки возбуждения

156 принимаем сечение провода обмотки параллельного возбуждения как и без стабилизирующей обмотки

плотность тока 4,5 * 10⁶ А/м число витков на полюс w_в = 630

157 сопротивление обмотки возбуждения

158 длина витка стабилизирующей обмотки

159 полная длина стабилизирующей обмотки

160 диаметр и сечение стабилизирующей обмотки принимаем, как и для обмотки добавочного полюса из голой шиной меди шириной 30 мм, высотой 1,95 мм, сечение провода 57,7 мм² .

161 сопротивление стабилизирующей обмотки при температуре 20 С

162 сопротивление стабилизирующей обмотки при температуре 75 С

163 ЭДС якоря при номинальной нагрузке

164 магнитный поток в воздушном зазоре при номинальной нагрузке

165 результирующий МДС обмотки возбуждения на полюс [1, рис. 8-35]

166 МДС обмотки возбуждения при номинальной нагрузке

167 номинальный ток возбуждения

Таблица 2.6 – Данные расчёта рабочих характеристик со стабилизирующей обмоткой

I_в,А	I_a,А	Е_а,В	,А	Ф_б,Вб	n,об/мин	Р₂,Вт	I_,А	Р₁,Вт	КПД	М,Н*м
1,87	2,9	154,791	822	0,823	2038	479	4,77	763,2	62,8	2,3
1,87	5,8	154,582	820	0,823	2035	779	7,67	1227,2	63,5	3,7
1,87	8,7	154,374	817	0,814	2032	1150	10,57	1691,2	68	5,4
1,87	11,6	154,165	815	0,805	2029	1509	13,47	2155,2	70	7,1
1,87	14,5	153,956	810	0,796	2027	1833	16,37	2619,2	70	8,7
1,87	17,4	153,747	812	0,787	2024	2174	19,27	3083,2	70,5	10,3
1,87	20,3	153,538	811	0,778	2021	2522	22,17	3547,2	71,1	11,9
1,87	23,2	153,33	807	0,769	2018	2924	25,07	4011,2	72,9	13,9
1,87	26,1	153,121	805	0,76	2016	3289	27,97	4475,2	73,5	15,6
1,87	29	152,9	800	0,751	2000	3602	29,91	4786	75	17,2
1,87	31,9	152,703	799	0,745	2010	4052	33,77	5403,2	75	19,3
1,87	34,8	152,494	793	0,74	2007	4342	36,67	5867,2	74	20,7

169 номинальные параметры двигателя со стабилизирующей обмоткой: