Потери и коэффициент полезного действия

 

Электрические потери в обмотке якоря

 

Электрические потери в щётках

 

 

Масса стали ярма якоря

 

 

Масса стали зубцов якоря

 

 

 

Магнитные потери в ярме якоря

 

 

где

 – удельные потери, их значение берут из приложения И.

 

Магнитные потери в зубцах якоря

 

где

 

Потери в стали якоря

 

 

Механические потери в электродвигателе

а) потери на трение щёток о коллектор

 

 

где для щётки марки ЭГ2А: ; ;

б) потери в подшипниках

 

 

где ;

 

в) вентиляционные потери в стали

 

 

Полные механические потери в стали

 

 

Добавочные потери

 

 

Сумма потерь

 

 

Потребляемая двигателем мощность

 

 

Полезная мощность на валу электродвигателя

 

 

Коэффициент полезного действия электродвигателя

 

%

Рабочие характеристики электродвигателя

Магнитный поток и магнитная индукция в воздушном зазоре при расчёте рабочих характеристик по величине принимаются постоянными, так как

 

 

то есть размагничивающее действие реакции якоря при номинальной нагрузке незначительное.

Результат расчёта рабочих характеристик электродвигателя приведены таблице 1.

В режиме холостого хода

Р₂=0

М=0

η=0

n₀=3928

I₀=0,156

P₀=17,111

 

Таблица 1

Расчётная величина	Ед. изм. физ. вел.	0,25*I	0,5*I	0,75*I	0,9*I	0,95*I	1*I	1,1*I	1,2*I
I	А	0,156	0,577	1,153	1,73	2,076	2,307	2,537	2,768
ΔUщ	В	0,175	0,65	1,3	1,95	2,34	2,6	2,86	3,12
ΔU=I*Ra+ + ΔUщ	В	1,9	6,9	13,8	20,7	24,8	27,6	30,3	33,1
E=Uном-ΔU	В	108,6	102,8	95,8	88,8	84,5	81,7	78,9	76
Вδ	Тл	0,23	0,23	0,23	0,23	0,23	0,23	0,23	0,23
Фδ	10-4 Вб	3,5	3,5	3,5	3,5	3,5	3,5	3,5	3,5
	об/мин	3911	3724	3468	3021	3058	2956	2854	2754
f2	Гц	130,4	124,4	116,1	107,7	102,8	99,4	96,1	92,8
Va	м/с	11,88	11,33	10,57	9,82	9,36	9,06	8,760	8,45
Vк	м/с	10,34	9,87	9,21	8,55	8,15	7,89	7,63	7,36
Рэ а	Вт	0,3	3,6	14,4	32,4	46,6	57,6	69,7	82,9
Рэ щ	Вт	0	0,4	1,5	3,4	4,9	6	7,3	8,6
Рс	Вт	11,8	11	9,9	8,9	8,2	7,8	7,5	7,1
Р мх	Вт	8,5	8	7,3	6,7	6,3	6	5,8	5,6
	Вт	0,2	0,6	1,3	1,9	2,3	2,5	2,8	3
	Вт	20,8	23,7	34,7	54	69,6	81,66	94,6	109,54
Р1=Uном*I	Вт	17,1	63,43	126,87	190	228,36	253,76	279,1	304,48
	Вт	0	39,819	92,5	137,1	160	173,7	186,1	197,3
	Н*м	0	0,102	0,254	0,406	0,497	0,557	0,618	0,678
	%	0	62,77	72,89	72,05	70,08	68,47	66,69	64,78

 

По данным таблицы 1 строим при U=U_ном рабочие характеристики и для заданного значения полезной номинальной мощности P_ном=170 Вт определяем номинальные значения I_ном=2,307; М_ном=0,557 Н*м; n_ном=2956 об/мин; η_ном=68,47%.

 

Кратность пускового момента

 

 

Электромеханическая постоянная времени электродвигателя

 

где

Тепловой расчёт электродвигателя

 

Превышение температуры якоря над температурой окружающей среды при кратковременном режиме работы электродвигателя

 

,

где

 

Условие  выполняется, так как .

Таким образом, превышение температуры обмотки якоря ниже предельного допустимого значения температуры для класса изоляции «F».

 

 

Заключение

В данном курсовом проекте мною приведен аналитический расчет коллекторного двигателя постоянного тока с возбуждением от феррит бариевых постоянных магнитов, позволяющий получить заданные технические параметры при лимитированном габарите и заданном тепловом режиме электродвигателя.