Двигатель постоянного тока параллельного возбуждения - файл n1.doc
Двигатель постоянного тока параллельного возбужденияДоступные файлы (33):
n1.doc
1 Определение главных размеров. Выбор электромагнитных нагрузок Проектирование двигателя постоянного тока начинаем с выбора базовой модели, на которую ориентируемся, выполняя все виды расчетов и разрабатывая конструкцию отдельных узлов и деталей. За базовую модель принимаем двигатель типа 2ПН180LУХЛ4, технические характеристики которого представлены в таблице 1.1.
Таблица 1.1 — Технические характеристики базовой модели двигателя 2ПН180LУХЛ4
Мощность, кВт | Напряжение, В | Частота вращения, об/мин | К.П.Д., % |
Номинальная | Максимальная |
10 | 110 | 1000 | 3500 | 82,5 |
Продолжение таблицы 1.1
Мощность, кВт | Напряжение, В | Сопротивление обмотки при 15°С, Ом |
якоря | добавочных полюсов | возбуждения |
10 | 110 | 0,042 | 0,03 | 17 |
Согласно рекомендации рисунка 2.2 [1] и рисунка 2.3 [1] выбираем значения магнитной индукции в воздушном зазоре

Тл и линейной нагрузки

А/м.
Расчетная электромагнитная мощность:

, (1.1)
где

кВт – номинальная мощность двигателя,

– номинальный коэффициент полезного действия.

Вт.
Расчётный коэффициент полюсного перекрытия

неоднозначно влияет на свойства машины. Согласно рисунку 2.1 [1] расчётный коэффициент полюсного перекрытия в зависимости от диаметра якоря принимаем

.
Определяем длину сердечника якоря:

, (1.2)
где

– номинальная частота вращения ротора,

мм – диаметр якоря.

м.
Длина магнитопровода якоря равна расчетной длине машины, то есть

м.
Предварительное значение номинального тока двигателя:

, (1.3)
где

В — номинальное напряжение.

А.
Для выбора типа обмотки якоря двигателя постоянного тока параллельного возбуждения необходимо значение номинального тока якоря.
Предварительное значение номинального тока якоря:

, (1.4)
где

– коэффициент, определяющий отношение тока возбуждения

к току якоря, по таблице 2.1 [1]

,

А.
Исходя из принятого числа главных полюсов и предварительного значения тока якоря

, принимаем простую волновую обмотку. Число параллельных ветвей

.
Ток параллельной ветви обмотки якоря, А:

, (1.5)

А.
Предварительное значение числа проводников обмотки якоря:

, (1.6)

.
Округляем число проводников обмотки якоря до целого:

.
При высоте оси вращения

мм, зубцовое деление

мм.
Определяем число пазов якоря:

, (1.7)

,

.
При выборе числа пазов якоря необходимо чтобы число эффективных проводников в пазу было четным целым числом. Следовательно, выбираем

.
Число эффективных проводников в пазу:

, (1.8)

.
Для того чтобы обмотку выполнить симметричной, необходимо число элементарных пазов в одном реальном

принять нечётным числом. Рассмотрим вариант выполнения обмотки при

.
Число витков в секции:

, (1.9)

.
Число коллекторных пластин:

, (1.10)

.
Среднее напряжение между коллекторными пластинами, В:

, (1.11)

В.
Результаты расчета выполнения обмотки при различных значениях

целесообразно занести в таблицу 1.2.
Таблица 1.2 — Результаты расчета выполнения обмотки при различных значениях
 |
 |
 |
 |
1 | 35 | 3 | 12,57 |
3 | 105 | 1 | 4,19 |
5 | 175 | 0,6 | 2,51 |
Из таблицы 2.1 [1] выбираем

.
Уточняем число проводников обмотки якоря:

, (1.12)

.
Определяем число витков обмотки якоря:

, (1.13)

.
Диаметр коллектора при полузакрытых пазах якоря должен находиться в пределах:

, (1.14)

м.
Согласно

диаметр коллектора принимаем равным

м.
Определяем коллекторное деление:

, (1.15)

мм.
Коллекторное деление должно превышать

. Согласно таблице 2.5 [1] значение минимального коллекторного деления

мм.
Определяем окружную скорость коллектора:

, (1.16)

м/с.
Окружная скорость коллектора должна быть меньше 40 м/с.
Уточняем значение линейной токовой нагрузки, А/м
2:

, (1.17)

А/м
2.
Определяем зубцовое деление, м:

, (1.18)

м.
Определяем пазовый ток, А:

, (1.19)

А.
По условиям коммутации пазовый ток не должен превышать 1500ч1600 А при

мм.
Полюсное деление по внешнему диаметру якоря, м:

, (1.20)

м.
Определяем расчетную ширину наконечника полюса, м:

, (1.21)

м.
Номинальная электродвижущая сила в обмотке якоря, В:

, (1.22)

В.
Предварительное значение магнитного потока в воздушном зазоре, Вб:

, (1.23)

Вб.
Определяем магнитную индукцию в воздушном зазоре, Тл:

, (1.24)

Тл.
После того как выбрали электромагнитные нагрузки, коэффициент

и диаметр якоря, проверяем расчётную длину машины

по коэффициенту продольной геометрии:

, (1.25)

.
Коэффициент продольной геометрии должен приближаться к допустимому

, но не превышать его. Согласно рисунку 2.4 [1] допустимое значение

.