Электродвигатель постоянного тока мощностью 400 Вт для бытовой техники
Курсовой проект - Физика
Другие курсовые по предмету Физика
ДС стабилизирующей обмотки равной МДС поперечной реакции якоря (направлены навстречу друг другу) ==6666 А.
Число витков стабилизирующей обмотки на один полюс
66/ 2,21=29,8629,86
Принимаем =3030 витков.
Уточняем МДС стабилизирующей обмотки при номинальном режиме работы
30• 2,21=66,366,3 А.
Сечение и диаметр провода последовательной обмотки возбуждения. Плотность тока в обмотке предварительно выбираем для машин со степенью защиты IP22 по п.10.7: 5000000 5000000 А/м2.
Расчетное сечение провода предварительно
= 2,21/5000000=0,0000004420,000000442 м2.
Принимаем по табл. 10.18 [2] круглый провод ПСД: по табл. П.3.1 [2] диаметр голого провода dГСО=0,00075 м, диаметр изолированного провода 0,000815= 0,000815 м; = 0,0009150,000915 м,
сечение провода 0,000000442= 0,000000442 м2.
Окончательная плотность тока в проводнике стабилизирующей обмотки возбуждения
= 2,21/0,000000442=50000005000000 А/м2.
Средняя длина витка стабилизирующей обмотки
=2(0,044+0,036= 0,1600,160 м.
Полная длина обмотки
20,16030=9,609,60 м.
Сопротивление стабилизирующей обмотки возбуждения при С
=9,60/(571060,000000442)= 0,38 0,38 Ом.
Сопротивление стабилизирующей обмотки возбуждения при С
1,22 0,38 =0,460,46 Ом.
Масса меди стабилизирующей обмотки
89009,600,000000442= 0,0378 0,0378 кг.
Выбираем изоляцию обмоток: изоляция сердечника: эпоксидная смола, толщина 1 мм.
Потребная площадь окна для размещения стабилизирующей обмотки возбуждения на полюсе
30•0,0009152•106/0,84=3030 мм2,
где =0,82...0,88 коэффициент, учитывающий возможные неточности намотки рядов провода в катушке. Фактическая площадь окна для размещения обмотки возбуждения на полюсе
1,2•3036=36 мм2.
Продольная составляющая МДС якоря на один полюс возникает вследствие самопрозвольного сдвига щёток с геометрической нейтрали по механическим причинам и неточности установки и в малых машинах незначительна:
=0,00025•10-2•11978=3,0 3,0 А.
Необходимая МДС шунтовой обмотки возбуждения на один полюс
347+66-66,3-15-3,0=328,7328,7 А.
Вначале принимаем значение согласно полученному по формуле. Затем выполняем расчет по пп..3.11.5-3.13.12. При несовпадении значения частоты вращения в номинальном режиме (при расчете рабочих характеристик в п.3.13.12 ) корректируем . После корректировки принимаем 329 329 А.
Принимаем предварительно ширину катушки параллельной обмотки
0,5•(0,083-0,036)=0,0240,024 м,
толщину изоляции обмотки возбуждения (изоляция сердечника полюса- эпоксидная смола толщиной 1 мм) 0,001 0,001 м. тогда средняя длина витка обмотки по (10.57) [2]
2(0,044+0,036)+(0,024+0,001)=
=0,2390,239 м.
Расчетное сечение меди параллельной обмотки при последовательном соединении катушек полюсов по (10.58) [2]
1,123290,239/(22057106)=
= 0,00000001379 0,00000001379 м2,
где - коэффициент запаса.
Принимаем по табл. 10.18 [2] круглый провод ПСД: по табл. П.3.1 [2] диаметр голого провода м, диаметр изолированного провода 0,0001= 0,0001 м; сечение провода 0,00000000502= 0,00000000502 м2.
Номинальную плотность тока принимаем для машин со степенью защиты IP22 по п.10.7:
35000003500000 А/м2.
Число витков на полюс по (10.64) [2] с учетом выбранного сечения провода
329•0,00000000502/(3500000 0,000000013792)=24812481.
Потребная площадь окна для размещения обмотки возбуждения на полюсе
2481•0,00012•106/0,84=3030 мм2,
где =0,82...0,88 коэффициент, учитывающий возможные неточности намотки рядов провода в катушке. 3.12.20. Фактическая площадь окна для размещения обмотки возбуждения на полюсе
1,2•3036=36 мм2.
На основании производится размещение обмотки возбуждения и уточнение высоты сердечника полюса.
Определяем номинальный ток возбуждения:
329/2481=0,130,13 А.
Полная длина обмотки
20,2392481=11861186 м.
Сопротивление обмотки возбуждения при С
=1186/(571060,00000000502)=41454145 Ом.
Сопротивление обмотки возбуждения при С
1,224145=50575057 Ом.
Масса меди параллельной обмотки
890011860,00000000502= 0,05 0,05 кг.
Выбираем изоляцию обмоток: изоляция сердечника: эпоксидная смола, толщина 1 мм.
3.13 Потери и КПД
Электрические потери в обмотке якоря по п. 10.10 [2]
2,21216,69=81,581,5 Вт.
Электрические потери в обмотке возбуждения :
2200,13= 28,6 28,6 Вт.
Электрические потери в переходном контакте щеток на коллекторе
2,5 2,21=5,55,5 Вт.
Потери на трение щеток о коллектор
0,00004300000,26,28=1,51,5 Вт,
где - давление на щетку; для щетки марки ЭГ - 14 Па.
f = 0,2 - коэффициент трения щетки.
Потери в подшипниках определяются следующим путём [4].
Масса якоря с обмоткой и валом (стр. 232) [2]
6500• 0,0732•0,044= 1,5 1,5 кг.
Масса коллектора с валом (стр. 232) [2]
6100•0,042•0,009= 0,1 0,1 кг.
Потери в подшипниках
1,5•( 1,5+ 1,5)• 3000 10-3=7,27,2 Вт.
Потери на трение якоря о воздух при скорости вращения до 12000 об/мин
2• 0,0733•30003•0,044•10-6=0,920,92 Вт.
Масса стали спинки ярма якоря по (10.103) [2]
7800(( 0,073-20,02)2-0,0152)0,044 0,95/4= 0,22 0,22 кг
Условная масса стали зубцов якоря по (10.101) [2]
780026 0,0031 •0,02 0,044 0,95= 0,53 0,53 кг
Магнитные потери в ярме якоря
a)= =2/23000/60= 50 50 Гц;
б) 2,31,75( 50/50)1,4 1,272 0,22=1,431,43 Вт,
где p1,0/50=1,75 Вт/кг, по табл 6-24 [2] для стали 2312.
Магнитные потери в зубцах якоря
2,31,75( 50/50)1,4 1,362 0,53=3,953,95 Вт,
<