2017-11-01
1498
Машина постоянного тока параллельного возбуждения имеет параметры, приведенные в таблице 2.1(с. 32 – 43). Машины с номинальными напряжениями 115 и 230 В являются генераторами, а с номинальным напряжением 220 В - двигателями.
Требуется:
2.1. Рассчитать магнитную цепь машины постоянного тока при холостом ходе:
а) выполнить в масштабе схематический чертеж магнитной цепи машины
(рис. 2.1);
б) рассчитать магнитную цепь генератора при холостом ходе для значений
Е1 = 0,7 Uн; Е2 = Uн; Е3 = 1,15 UН и Е4 = 1,25 UН или двигателя - для значений E1 = 0,6 UH; E2 = 0,8 UH; E3 = UH и E4 = 1,15 UH. По результатам расчета построить характеристику холостого хода E = f (Fo) и определить коэффициент насыщения при Е = Uн.
2.2. Рассчитать и выполнить схему обмотки якоря машины постоянного тока. Параметры петлевых и волновых обмоток якоря приведены в табл. 2.2 (приложение с. 49-51). Вычислить первый частичный шаг секции У1, второй частичный шаг У2, результирующий шаг У, шаг обмотки по коллектору Ук. Вычертить схему заданной обмотки в развернутом виде; расставить полюсы и щетки, указать секции, входящие в каждую параллельную ветвь.
|
|
|
2.3. Рассчитать потери и КПД машины постоянного тока (параметры для расчета приведены в табл. 2.1 (приложение с. 32-43) при токах нагрузки I = 0,25 Iн; I = 0,5 Iн; I = Iн; I = 0,75 IH; I = 1,25 Iн. Построить зависимость h = f (I).
Рис. 2.1. Схематический чертеж магнитной цепи машины постоянного тока
Указания к выполнению задания
Расчет магнитной цепи
Приступая к расчету, необходимо выполнить эскиз магнитной цепи в масштабе согласно рисунку 2.1. Данные расчета магнитной цепи сводим в таблицу 2.3.
Таблица 2.3
| Е1 | Е2 | Е3 | Е4 | F0 | |
| Генератор | 0,7UH | UH | 1,15UH | 1,25UH | |
| Двигатель | 0,6UH | 0,8UH | UH | 1,15UH |
Магнитные потоки
Полезный магнитный поток 
[Вб], (2.1)
гдеn – частота вращения, мин-1. Поток полюсов 
(2.2)
Ярмо
Индукция в ярме 
[Тл]. (2.3)
Средняя длина магнитного пути по ярму 
[м], (2.4)
где 
.
МДС ярма 
, [А]. (2.5)
где НЯ – удельная МДС ярма для данной величины индукции ВЯнаходится по таблице 2.4 (приложение с. 44).
Полюса
Индукция в сердечнике полюса 
[Тл]. (2.6)
Удельная МДС полюсов приведена в таблице 2.5 (приложение с. 45).
МДС пары полюсов 
[А], где 
[м]. (2.7)
Воздушный зазор
Полюсный шаг 
[м]. (2.8)
Расчетная полюсная дуга 
[м]; (2.9)
Расчетная длина якоря при отсутствии радиальных вентиляционных каналов
[м]. (2.10)
Расчетное сечение воздушного зазора 
[м2]. (2.11)
Индукция в воздушном зазоре 
[Тл]. (2.12)
Зубцовый шаг по верху зубца 
[м]. (2.13)
Ширина зубца по верху 
[м]. (2.14)
Коэффициент воздушного зазора 
. (2.15)
МДС воздушного зазора 
. (2.16)
Зубцы
Зубцовый шаг на середине высоты паза 
. (2.17)
Зубцовый шаг по низу паза 
. (2.18)
|
|
|
Ширина зубца на середине высоты паза 
. (2.19)
Ширина зубца по низу паза 
. (2.20)
Длина стали якоря при отсутствии вентиляционных
каналов 
, (2.21)
где k2 – коэффициент заполнения лакированной стали, при толщине стали 0,5 мм 
.Отношение сечения воздуха к сечению стали по верху зубцов,
. (2.22)
То же, посередине и внизу зубцов,
; 
(2.23)
Индукция по верху зубцов 
. (2.24)
Индукция посередине зубцов 
. (2.25)
Индукция по низу зубцов 
(2.26)
Для всех значений вектора магнитной индукции находим удельные МДС при значениях индукции меньше 1,8 Тл по таблице 2.6, (приложение с. 46) больше – по таблице 2.7 (приложение с. 47) с учетом k3.
Среднее значение удельных МДС при ВЗ.2 <1,8 Тл, 
(2.27)
при ВЗ.2>1,8 Тл, 
[A/м]. (2.28)
Длина магнитного пути по зубцам 
[м]. (2.29)
МДС зубцов на пару полюсов 
[А]. (2.30)
Спинка якоря
Сечение спинки якоря 
[м2]. (2.31)
Индукция в спинке якоря 
[Тл]. (2.32)
Удельную МДС спинки якоря находим по таблице 2.6. Среднюю длину магнитного пути по спинке якоря La определяем из чертежа магнитной цепи машины (рис. 2.1). МДС спинки якоря на пару полюсов
[А]. (2.33)
