Электродвигатель постоянного тока мощностью 400 Вт для бытовой техники
Курсовой проект - Физика
Другие курсовые по предмету Физика
/p>
Добавочные потери
220 2,6=5,725,72 Вт.
Сумма потерь
81,5+ 28,6+5,5+1,5+7,2+0,92+3,95+1,43+5,72 =136136 Вт.
Потребляемая мощность
=400+136=536536Вт.
Коэффициент полезного действия по (8-97) [2]
400/(400+136)= 0,746 0,746.
3.14 Рабочие характеристики
Для построения рабочих характеристик двигателя при номинальном напряжении и токе возбуждения принимаем, что потери холостого хода с нагрузкой практически не изменяются и составляют:
1,5+7,2+0,92+3,95+1,43=15,0015,00 Вт.
МДС поперечной реакции якоря для нескольких значений тока якоря позволяют представим зависимостью от тока I в виде (п.12-14 [3]):
=66/ 2,21А.
МДС стабилизирующей обмотки возбуждения для нескольких значений тока якоря представим зависимостью от тока I в виде :
=66,3/ 2,21А.
Продольная коммутационная МДС якоря на один полюс представим зависимостью от тока I
0,5•11978•(/ 2,21)3• 0,0117/((6,126+(1,167+1) / 2,21))•(1+0,2•3,14•0,115/(0,015• 6,638))=11,2011,20•/(6,126+0,980,98) .
Задаваясь током якоря IТ, определяем ЭДС обмотки якоря:
б)220-16,69-2,5, В.
Вычисляем результирующую МДС возбуждения:
329-66/ 2,21+66,3/ 2,21+11,20•/(6,126+0,980,98 ), А.
По значению программа автоматически находит из кривой холостого хода черт. РР1 удельную ЭДС якоря:
, .
Определяем скорость вращения якоря
, об/мин.
Ток якоря при холостом ходе
=15,00/220=0,070,07, A.
Вычисляем ток двигателя:
IТ+0,13 A.
Потребляемая мощность двигателя
220(IТ+0,13) Вт.
Полезная мощность на валу двигателя
(220-16,69-2,5) -15,00-5,72( 2,6/ /+0,13)2 , Вт.
Коэффициент полезного действия
.
Вращающий момент
, Нм.
Результаты расчетов, по пп.15.1-15.12 для ряда значений тока якоря IТ, сведены в табл. 3.4, рабочие характеристики двигателя приведены на черт РР1.
Таблица 3.4 Рабочие характеристики двигателя
,
n,
0,130,07216,33293290,0650 0,0672 0,0658 0,0658 0,0658 0,0658 0,065832870,074400,0000,00,0000,0 0,130,5208,93293290,065 0,067 0,066 0,066 0,066 0,066 0,06631650,50139890,6400,640,2690,3710340,130,7205,53293290,0650 0,0672 0,0658 0,0658 0,0658 0,0658 0,065831230,701831280,6990,6990,3920,540690,130,8203,83293290,0650 0,0672 0,0658 0,0658 0,0658 0,0658 0,065830970,802051470,7170,7170,4540,6262070,130,9202,13293290,0650 0,0672 0,0658 0,0658 0,0658 0,0658 0,065830710,902271660,7310,7310,5170,7131030,131200,43293290,0650 0,0672 0,0658 0,0658 0,0658 0,0658 0,065830461,00 2491840,7390,7390,5780,7972410,131,1198,63293290,0650 0,0672 0,0658 0,0658 0,0658 0,0658 0,065830181,10 271 2020,7450,7450,6410,8841380,131,15197,83293290,065 0,0672 0,0658 0,0658 0,0658 0,0658 0,065830061,152822110,7480,7480,6720,9268970,131,241,24196,23293290,0650 0,0672 0,0658 0,0658 0,0658 0,0658 0,0658 298229821,241,243013012262260,7510,7510,7510,7250,725
В результате расчета и построения рабочих характеристик двигателя установлены номинальные значения:
=400 Вт; =1,24 А; =3000 об/мин; =0,725 Hм;
= 0,13 А; =0,751 ; = 1,24 A;
В табл..3.5 приведены рабочие характеристики двигателя (некоторые из них рассчитаны в относительных единицах) для автоматизированного построения на рис.3.8 при помощи редактора Exel. За базовые величины приняты номинальные значения, приведенные выше.
Таблица 3.5 Рабочие характеристики двигателя в относительных единицах
,
n,
0,130,07216,33293290,0650 0,0672 0,0658 0,0658 0,0658 0,0658 0,06581,1020,060,14900,00,00,130,5208,93293290,065 0,067 0,066 0,066 0,066 0,066 0,0661,0610,400,4580,3950,640,3710340,130,7205,53293290,0650 0,0672 0,0658 0,0658 0,0658 0,0658 0,06581,0470,560,6030,5680,6990,540690,130,8203,83293290,0650 0,0672 0,0658 0,0658 0,0658 0,0658 0,06581,0390,650,6840,6520,7170,6262070,130,9202,13293290,0650 0,0672 0,0658 0,0658 0,0658 0,0658 0,06581,0300,730,7570,7340,7310,7131030,131200,43293290,0650 0,0672 0,0658 0,0658 0,0658 0,0658 0,06581,0210,81 0,8290,8150,7390,7972410,131,1198,63293290,0650 0,0672 0,0658 0,0658 0,0658 0,0658 0,06581,0120,89 0,9020,8940,7450,8841380,131,15197,83293290,065 0,0672 0,0658 0,0658 0,0658 0,0658 0,06581,0080,930,9380,9330,7480,9268970,131,241,24196,23293290,0650 0,0672 0,0658 0,0658 0,0658 0,0658 0,0658 1,00011,001,0011,0100,7511,00
3.15 Тепловой расчет
Тепловой расчет выполняется согласно п. 10.11 [2] для оценки тепловой напряженности машины и приближенного определения превышения температуры отдельных частей машины.
Для приближенной оценки тепловой напряженности машины необходимо сопротивления обмоток привести к температуре, соответствующей заданному классу изоляции; при классе нагревостойкости В сопротивления умножаются на коэффициент 1,15 .
Расчетные сопротивления:
обмотки якоря
16,691,15=19,1919,19 Ом,
обмотки паралельного возбуждения
50571,15=5815,555815,55 Ом,
стабилизирующей обмотки последовательного возбуждения
0,46 1,15=0,530,53 Ом.
Потери в обмотках:
1,24219,19=29,529,5 Вт,
0,1325815,55=98,398,3 Вт,
1,2420,53 =0,80,8 Вт,
Коэффициент теплоотдачи с внешней поверхности якоря (по рис.10.29) [2] при 3000• 0,073=219 (об/мин)•м 90 90 .
Превышение температуры охлаждаемой поверхности якоря над температурой воздуха внутри машины определяется по (10.133) [2]:
(29,5(20,044/0,25)+3,95+1,43)/
/( 0,0730,04490)= 17 17 .
Перепад температуры в изоляции пазовой части обмотки якоря определяется по (10.135) [2]:
a) периметр поперечного сечения паза по по (10.124) [2]:
2•19 + 0,0055+ 0,0009= 0,0444 0,0444 м;
б) перепад температуры
29,5(20,044/0,25)/(26 0,04440,044)••(( 0,0055+ 0,0009)/(161,4)+0,0005 /0,16)= 0,70 0,70,
где 1,4
Превышение температуры охлаждаемой поверхности лобовых частей обмотки якоря над температурой воздуха внутри машины определяется из (10.134), (10.125) [2]:
29,5(1-20,044/0,25)/( 0,0732(0,20,115) 90)= 10 10 ,
где 90 - коэффициент теплоотдачи с лобовых поверхностей обмотки якоря по рис. 10.29 [2] при 3000• 0,073=219 (об/мин)•м; 0,0230,023 м - вылет лобовых частей обмотки якоря.
Перепад температуры в изоляции лобовой части обмотки якоря определяется из:
а) =0,04440,0444м;
б) 29,5(1-20,044/0,25)0,02/ (2260,044481,4)= 0,015 0,015 .
<