Расчет двигателя постоянного тока

метки: Двигатель, Расчет, Постоянный, Полюс, Температура, Магнитная, Поверхность, Магнитный

1.1 Высота оси вращения (табл.10−1):

мм.

1.2 Максимально допустимый наружный диаметр корпуса:

мм, (1)

где мм (рис.1−3);

мм.

1.3 Максимально допустимый наружный диаметр сердечника статора:

мм.

1.4 Наружный диаметр сердечника якоря (рис.10−1):

мм.

1.5 Коэффициент по напряжению (рис.10−2 (б)):

1.6 Коэффициент тока (рис.10−3 (б)):

1.7 Предварительное значение КПД (рис.10−4):

1.8 Расчётная мощность:

Вт; (2)

Вт.

Принимаем изоляцию класса нагревостойкости F.

1.9 Предварительное значение электромагнитной нагрузки (рис.10−5а):

1.10 Предварительное значение электромагнитной нагрузки (рис.10−5б):

Тл.

1.11 Расчётный коэффициент полюсной дуги (рис.10−6):

1.12 Расчётная длина сердечника якоря двигателя постоянного тока [1]:

мм; (3)

мм.

1.13 Отношение расчётной длины сердечника якоря двигателя постоянного тока к наружному диаметру сердечника якоря:

; (4)

1.14 Принятое максимальное значение (рис.10−7):

2. Сердечник якоря

Принимаем для сердечника якоря: сталь 2013, толщина 0,5 мм, листы сердечника якоря лакированные; форма пазов полузакрытая овальная; род обмотки — двухслойная всыпная; скос пазов на Ѕ зубцового деления.

2.1 Коэффициент заполнения сердечника якоря сталью:

2.2 Припуск на сборку сердечника по ширине паза (табл.10−6):

мм.

2.3 Конструктивная длина сердечника якоря:

мм.

2.4 Эффективная длина сердечника якоря при отсутствии радиальных каналов:

мм, (5)

мм.

2.5 Предварительное значение внутреннего диаметра листов якоря (рис. 10−10): мм.

3. Сердечник главных полюсов

Принимаем для сердечников главных полюсов сталь 3411, толщина 1 мм, листы сердечников полюсов неизолированные; компенсационная обмотка не требуется; вид воздушного зазора между главными полюсами эксцентричный.

3.1 Коэффициент заполнения сердечника сталью:

3.2 Количество главных полюсов:

3.3 Величина воздушного зазора (рис.10−13):

мм.

3.4 Высота зазора у оси:

мм; (6), мм.

Технология ремонта якоря тягового электродвигателя

... установленной технологии является непременным условием безотказной работы тягового подвижного ... двигателей постоянного тока, обладающих превосходными тяговыми и эксплуатационными свойствами. А к числу ее недостатков относится сравнительно низкое значение напряжения в контактной сети, ограниченное допустимым значением напряжения двигателей. ... узлов в ремонте является тяговый электродвигатель локомотива. ...

3.5 Высота зазора у края полюса:

мм. (7)

3.6 Длина сердечника полюса:

мм.

3.7 Полюсное деление:

мм; (8), мм.

3.8 Расчётная ширина полюсной дуги:

мм; (9)

мм.

3.9 Действительная ширина полюсной дуги у некомпенсированной машины с эксцентричным зазором:

мм.

3.10 Предварительная магнитная индукция в сердечнике полюса:

Тл.

3.11 Предварительное значение магнитного потока в воздушном зазоре:

Вб; (10)

Вб.

3.12 Эффективная длина сердечника полюса:

мм; (11), мм.

3.13 Ширина сердечника полюса:

мм, (12)

где — коэффициент магнитного рассеяния главных полюсов;

мм.

3.14 Ширина уступа полюса, предназначенная для упора обмотки возбуждения при её креплении:

мм. (13)

3.15 Высота наконечника полюса:

мм; (14), мм.

4. Сердечники добавочных полюсов

Принимаем для сердечников добавочных полюсов сталь марки 3411 толщиной 1 мм, листы сердечников полюсов не изолированы.

4.1 Коэффициент заполнения сердечника сталью: .

4.2 Число добавочных полюсов: .

4.3 Длина наконечника добавочного полюса:

мм.

4.4 Длина наконечника добавочного полюса с учетом выступов:

мм.

4.5 Предварительное значение ширины сердечника добавочного полюса (рис.10−15):

мм.

4.6 Величина воздушного зазора (рис.10−16):

мм.

5. Станина

Принимаем монолитную машины из стали марки Ст. 3.

5.1 Длина станины:

мм; (15)

мм.

5.2 Предварительная магнитная индукция в станине:

Тл.

5.3 Высота станины:

мм, (16)

где — коэффициент заполнения сердечника сталью;

мм.

5.4 Высота станины (рис.10−17):

мм.

5.5 Магнитная индукция в месте распространения магнитного потока в станине при входе его в главный полюс:

Тл; (17)

Тл.

5.6 Допустимое значение магнитной индукции в месте распространения магнитного потока в станине при входе его в главный полюс:

Тл.

5.7 Внутренний диаметр монолитной станины:

мм; (18)

мм.

5.8 Высота главных полюсов:

мм; (19)

мм.

6. Тип и шаги обмотки якоря. Количество витков обмотки, коллекторных пластин и пазов

6.1 Предварительное значение тока якоря:

Теоретические основы измерения количества осадков и автоматизации ...

... которых соединяют с одинаковым количеством осадков в миллиметрах, называются изогиетами и указывают количество осадков за определенный промежуток времени (как например за год). Для измерения количества осадков, собранных в обычных ... отсчётам трёх реек ежедневно вычисляется среднее значение высоты снежного покрова. В конце декады вычисляется средняя высота снежного покрова за дни со снежным покровом ...

А, (20)

где Вт — номинальная отдаваемая мощность;

А.

Принимаем волновую обмотку (табл.10 — 7) из провода ПЭТ-155.

6.2 Количество параллельных ветвей (табл.10 — 8):

6.3 Предварительное количество витков обмотки якоря [2]:

; (21)

6.4 Число секций в пазу (табл.10 — 8): .

6.5 Предварительное количество витков в секции:

; (22)

6.6 Принятое значение количества витков в секции:

6.7 Предварительное количество пазов якоря:

; (23)

6.8 Принятое значение количества пазов якоря (табл.10 — 8): .

6.9 Количество коллекторных пластин:

; (24)

6.10 Зубцовое деление по наружному диаметру якоря:

мм; (25)

мм.

6.11 Наружный диаметр коллектора при полузакрытых пазах якоря и отсутствии петушков на коллекторе:

мм. (26)

6.12 Коллекторное деление:

; (27)

6.13 Максимальное напряжение между соседними коллекторными пластинами при нагрузке:

В, (28)

где — коэффициент искажения поля (рис.10−19);

В.

6.14 Предельно допустимое значение максимального напряжения между соседними коллекторными пластинами при нагрузке: В.

6.15 Уточненное число витков обмотки якоря:

; (29), .

6.16 Количество эффективных проводников в пазу:

; (30)

6.17 Ток в пазу:

А; (31)

А.

6.18 Уточненная линейная нагрузка якоря:

А; (32)

А.

6.19 Реальные пазы (табл.10 — 8):

; (33)

6.20 Элементарные пазы (табл.10 — 8):

; (34)

;

; (35)

;

; (36)

6.21 Примерные значения высот пазов (рис.10−21): мм.

6.22 Высота спинки якоря:

мм; (37)

мм.

Схема развертка простой волновой обмотки ДПТ приведена на рис.1

7. Обмотка якоря с овальными полузакрытыми пазами

7.1 Предварительная магнитная индукция в спинке якоря:

Тл; (38)

Тл.

7.2 Допускаемое значение магнитной индукции в спинке якоря (табл.10 — 9): Тл.

7.3 Предварительная магнитная индукция в зубцах (табл.10 — 10): Тл.

7.4 Ширина зубца:

мм; (39)

мм.

7.5 Радиус паза больший:

мм, (40)

где мм — высота шлица паза;

мм.

7.6 Радиус паза меньший:

мм; (41)

мм.

7.7 Определение значений ширины зубца, соответствующие вычисленным значениям радиусов паза:

мм; (42)

мм;

мм; (43)

мм.

7.8 Расстояние между центрами радиусов:

мм; (44)

мм.

7.9 Площадь поперечного сечения паза в штампе:

мм ² ; (45)

мм ² .

7.10 Площадь поперечного сечения паза в свету:

мм ² ; (46)

мм ² .

7.11 Площадь поперечного сечения корпусной изоляции:

Технология ремонта обмоток электрических машин

... в пазы сердечника статора проводов катушки всыпной обмотки При ремонте электрических машин старых конструкций с закрытыми пазами рекомендуется до начала демонтажа обмотки снять с натуры ее обмоточные данные ... d - диаметр изолированного провода (по изоляции), мм; S П -площадь сечения паза, мм2 ; S- суммарная площадь сечения изоляции (прокладок, пазовой коробочки и клина), мм 2 . Коэффициент ...

мм ² , (47)

где мм — односторонняя толщина корпусной изоляции;

мм ² .

7.12 Площадь поперечного сечения клина и прокладок:

мм ² ; (48)

мм ² .

7.13 Площадь поперечного сечения паза, занимаемая обмоткой:

мм ² ; (49)

мм ² .

7.14 Предварительный диаметр провода с изоляцией:

мм; (50)

мм.

7.15 Ближайший меньший стандартный диаметр провода с изоляцией и без изоляции:

7.16 Уточненный коэффициент заполнения паза:

; (51), .

7.17 Площадь поперечного сечения неизолированного провода: мм ² .

7.18 Плотность тока в обмотке:

; (52),

7.19 Удельная тепловая нагрузка якоря от потерь в обмотке:

. (53)

7.20 Удельная тепловая нагрузка якоря от потерь в обмотке, допустимое значение (рис.10−22):

7.21 Среднее зубцовое деление якоря:

мм; (54)

мм.

7.22 Средняя ширина секции обмотки:

мм; (55)

мм.

7.23 Средняя длина одной лобовой части секции:

мм; (56)

мм.

7.24 Средняя длина витка обмотки:

мм; (57)

мм.

7.25 Сопротивление обмотки при температуре :

Ом; (58)

Ом.

7.26 Сопротивление обмотки при температуре (в относительных единицах):

о. е; (59)

о. е.

7.27 Сопротивление обмотки при температуре (контрольное значение):

; (60)

7.28 Длина витка лобовой части обмотки:

мм; (61)

мм.

7.29 Ширина шлица паза:

мм; (62)

мм.

Овальный полузакрытый паз ротора ДПТ приведен на рис. 2 (прилож. 1).

8. Обмотка добавочных полюсов

8.1 Поперечная МДС якоря:

А; (63)

А.

8.2 Предварительное количество витков катушки добавочного полюса у некомпенсированной машины:

(64)

где =1,25 =1;

8.3 Уточнённое количество витков: .

8.4 Уточнённая МДС катушки:

А; (65)

А.

8.5 Уточнённое отношение МДС некомпенсированной машины:

; (66), .

8.6 Предварительное значение плотности тока (рис.10−26):

8.7 Предварительная площадь поперечного сечения проводника:

мм ² ; (67)

мм ² .

Принимаем в соответствии с таблицей 10−14 провод ПЭТП-155.

8.8 Размеры прямоугольной проволоки:

мм.

8.9 Площадь поперечного сечения прямоугольной проволоки: мм ² .

8.10 Размеры прямоугольной проволоки с изоляцией:

мм.

8.11 Уточнённая плотность тока в обмотке:

(68)

8.12 Предварительная ширина катушки:

мм; (69)

мм.

8.13 Средняя длина витка многослойной катушки из изолированных проводников:

мм, (70)

где — двухсторонний зазор между изолированным сердечником полюса и катушкой;

— двухсторонняя толщина изоляции сердечника и катушки и крепления катушки; =5мм;

мм.

8.14 Сопротивление обмотки при температуре :

Ом; (71)

Ом.

8.15 Отношение сопротивления обмотки добавочных полюсов к сопротивления обмотки якоря:

9. Стабилизирующая последовательная обмотка главных полюсов

Принимаем размер и марку провода такими же, как и у обмотки добавочных полюсов.

9.1 МДС стабилизирующей обмотки на полюс:

А; (72)

А.

9.2 Предварительное количество витков в катушке:

; (73)

9.3 Уточнённое количество витков:

9.4 Уточнённое значение МДС обмотки:

А; (74)

А.

9.5 Предварительная ширина катушки:

мм; (75)

мм.

9.6 Средняя длина витка многослойной катушки из изолированных проводов:

мм; (76)

мм.

9.7 Сопротивление обмотки при температуре :

Ом; (77)

Ом.

9.8 Отношение сопротивления последовательной обмотки главных полюсов к сопротивлению обмотки якоря:

10. Характеристика намагничивания машины

10.1 Сопротивление обмоток якорной цепи двигателя, приведённое к стандартной рабочей температуре:

Ом; (78)

Ом.

10.2 Уточнённая ЭДС при номинальном режиме работы двигателя:

В, (79)

где =2В — падение напряжения на щетках коллектора;

В.

10.3 Уточнённый магнитный поток:

Вб; (80)

Вб.

10.4 Площадь поперечного сечения в воздушном зазоре:

мм ² ; (81), мм² .

10.5 Уточнённая магнитная индукция в воздушном зазоре:

Тл; (82)

Тл.

10.6 Коэффициент, учитывающий увеличение магнитного сопротивления воздушного зазора вследствие зубчатого строения якоря:

; (83)

10.7 Принятое значение коэффициента: .

10.8 МДС для воздушного зазора:

А; (84), А.

10.9 Площадь равновеликого поперечного сечения зубцов:

мм ² ; (85)

мм ² .

10.10 Уточнённая магнитная индукция в зубцах:

Тл; (86)

Тл.

10.11 Величина напряженности в зубцах:

10.12 Средняя длина пути магнитного потока:

мм; (87)

мм.

10.13 МДС для зубцов:

А; (88)

А.

10.14 Площадь поперечного сечения спинки якоря без аксиальных каналов:

мм ² ; (89)

мм ² .

10.15 Уточнённая магнитная индукция в спинке якоря:

Тл; (90)

Тл.

10.16 Напряжённость магнитного поля:

10.17 Средняя длина пути магнитного потока:

мм; (91)

мм.

10.18 МДС для спинки якоря:

А; (92)

А.

10.19 Площадь поперечного сечения сердечника главного полюса:

мм ² ; (93)

мм ² .

10.20 Уточнённая магнитная индукция в сердечнике полюса:

Тл; (94)

Тл.

10.21 Напряженность магнитного поля:

10.22 Средняя длина пути магнитного потока:

мм.

10.23 МДС для сердечника полюса:

А; (95), А.

10.24 Эквивалентный зазор в стыке между главным полюсом и станиной:

мм; (96)

мм.

10.25 МДС для зазора:

А; (97)

А.

10.26 Площадь поперечного сечения станины из монолитного материала:

мм ² ; (98)

мм ² .

10.27 Уточненная магнитная индукция в станине:

Тл; (99)

Тл [24, «https:// «].

10.28 Напряженность магнитного поля:

10.29 Средняя длина пути магнитного потока:

мм; (100)

мм.

10.30 МДС для станины:

А; (101)

А.

10.31 Суммарная магнитодвижущая сила магнитной цепи:

А; (102)

А.

10.32 Коэффициент насыщения магнитной цепи:

; (103)

11. Параллельная обмотка главных полюсов

11.01 Отношение магнитодвижущих сил:

11.02 Коэффициент магнитной индукции в зубцах (рис.10−29): .

11.03 Размагничивающее действие:

А; (104)

А.

11.04 МДС обмотки параллельного возбуждения обмотки главных полюсов:

А; (105)

А.

11.05 Предварительная ширина катушки:

мм; (106)

мм.

11.06 Средняя длина витка обмотки:

мм; (107)

мм.

Таблица 1

Расчет характеристики намагничивания

Наименование участка.	Зазор между якорем и главным полюсом.	Зубцы якоря.	Спинка якоря.	Сердеч-ник главного полюса.	Зазор между главным полюсом статиной.	Станина.	А.
Средняя длина пути Ф, мм.	1,75	26,34			0,13
Площадь поперечного сечения участка, мм 2	12 812,2		4545,8	6678,8	-;
Коэффициенты	1,04	1,11	—;	1,2	—;	1,2
Поток Ф % (Вб*10 -3 ).	50 (3,875)	В	0,302	0,8	0,426	0,696	0,696	0,557
		Н	—;	0,88	0,58	0,9	—;	4,5
		F	439,7	2,32	3,25	5,49	71,83	61,65	584,2
	75 (5,81)	В	0,453	1,2	0,64	1,044	1,044	0,836
		Н	—;	1,41	0,73	1,9	—;	7,3
		F	659,6	3,71	4,09	11,59	107,74		886,7
	90 (6,975)	В	0,544	1,44	0,767	1,25	1,25	1,003
		Н	—;	4,1	0,85	3,2	—;	9,24
		F	792,06	10,8	4,76	19,52		126,6
	100 (7,75)	В	0,605	1,6	0,852	1,39	1,39	1,11
		Н	—;		0,93	4,8	—;	11,1
		F	880,88	44,78	5,15	29,28	143,45	152,07
	110 (8,525)	В	0,665	1,76	0,938	1,53	1,53	1,23
		Н	—;		1,03	7,9	—;	13,7
		F	968,24	142,2	5,768	48, 19	157,9	187,7
	115 (8,91)	В	0,696	1,84	0,98	1,6	1,6	1,28
		Н	—;		1,07		—;	15,2
		F	1013,38	242,3	5,992		165,12	208,24

Характеристика намагничивания ДПТ представлена на рис. 3 (прилож.2).

11.07 Предварительное поперечное сечение провода:

мм ² ; (108)

мм ² .

Принимаем круглый провод марки ПЭТ-155.

11.08 Принятое ближайшее стандартное поперечное сечение провода:

мм ² .

11.09 Уточнённый коэффициент запаса:

; (109)

11.10 Диаметр принятого провода без изоляции:

мм.

11.11 Диаметр принятого провода с изоляцией:

мм.

11.12 Предварительная плотность тока в обмотке:

11.13 Предварительное количество витков в одной катушке:

; (110)

11.14 Уточнённое количество витков: .

11.15 Уточнённая плотность тока в обмотке:

; (111)

11.16 Сопротивление обмотки при температуре :

Ом; (112)

Ом.

11.17 Максимальный ток обмотки:

А; (113)

А.

11.18 Максимальная МДС:

А; (114)

А.

Принимаем трапецеидальную форму поперечного сечения катушки с раскладкой витков по средней ширинеи высоте .

12.1 Ширина катушки:

мм; (115)

мм.

12.2 Высота катушки:

мм; (116)

мм.

13.1 Ширина катушки:

мм; (117)

мм.

13.2 Высота катушки:

мм; (118)

мм.

14.1 Ширина катушки:

мм; (119)

мм.

14.2 Высота катушки:

мм; (120)

мм.

15. Щетки и коллектор

15.1 Ширина щетки: мм.

15.2 Длина щетки: мм.

15.3 Число перекрытых щеткой коллекторных пластин:

; (121), .

15.4 Укорочение:

; (122), .

15.5 Ширина зоны коммутации:

мм; (123)

мм.

15.6 Критерий выбора ширины щетки:

; (124)

15.7 Контактная площадь одной щетки:

мм ² ; (125)

мм ² .

15.8 Необходимая контактная площадь всех щеток:

мм ² ; (126)

где — плотность тока;

мм ² .

15.9 Количество щеток на одном бракете:

; (127)

15.10 Уточнённое количество щеток на одном бракете:

15.11 Уточнённая контактная площадь всех щеток:

мм ² ; (128)

мм ² .

15.12 Уточнённая плотность тока под щетками:

; (129)

15.13 Активная длина коллектора:

мм; (130)

мм.

15.14 Окружная скорость коллектора при номинальной частоте вращения:

; (131), .

16. Коммутационные параметры

16.1 Проводимость рассеяния овального полузакрытого паза:

; (132)

16.2 Окружная скорость якоря:

; (133)

16.3 Реактивная ЭДС коммутируемой секции:

В; (134)

В.

16.4 Среднее значение магнитной индукции в зазоре под добавочным полюсом:

Тл; (135)

Тл.

16.5 Коэффициент, учитывающий увеличение магнитного сопротивления воздушного зазора вследствие зубчатого строения якоря:

; (136)

16.6 Общий коэффициент воздушного зазора:

. (137)

16.7 Необходимый зазор под добавочным полюсом:

мм; (138)

мм.

16.8 Коэффициент, учитывающий увеличение магнитного сопротивления воздушного зазора вследствие зубчатого строения якоря [3]:

; (139)

16.9 Общий коэффициент воздушного зазора: .

16.10 Необходимый зазор под добавочным полюсом: мм.

16.11 Магнитный поток в зазоре под добавочным полюсом при номинальной нагрузке:

Вб; (140)

Вб.

16.12 Магнитный поток в зазоре под добавочным полюсом при перегрузке:

Вб; (141)

Вб.

16.13 Магнитный поток в сердечнике добавочного полюса при номинальной нагрузке:

Вб; (142)

Вб.

16.14 Магнитный поток в сердечнике добавочного полюса при перегрузке:

Вб; (143)

Вб.

16.15 Площадь поперечного сечения сердечника добавочного полюса:

мм ² ; (144)

мм ² .

16.16 Магнитная индукция в сердечнике добавочного полюса при перегрузке:

Тл; (145)

Тл.

16.17 Расчетная магнитная индукция на участках станины, в которых суммируются магнитные потоки главного и добавочного полюсов:

Тл; (146)

Тл.

16.18 Принятая величина магнитной индукции:

=1,6 Тл.

16.19 Расчетная магнитная индукция на участках спинки якоря, в которых суммируются магнитные потоки главного и добавочного полюсов:

Тл; (147)

Тл.

16.20 Принятое значение магнитной индукции:

=1,7 Тл.

17. Номинальный режим

17.1 Масса стали зубцов якоря с овальными полузакрытыми пазами:

кг; (148)

кг.

17.2 Магнитные потери в зубцах:

Вт, (149)

где =2,5 — удельные магнитные потери; ;

Вт.

17.3 Масса стали спинки якоря:

кг; (150)

кг.

17.4 Магнитные потери в спинке якоря:

Вт; (151)

Вт.

17.5 Суммарные магнитные потери в стали:

Вт; (152)

Вт.

17.6 Потери на трение щеток о коллектор:

Вт; (153)

Вт.

17.7 Потери на трение подшипников, трение о воздух и на вентиляцию машины:

Вт; (154)

Вт.

17.8 Суммарные механические потери:

Вт; (155)

Вт.

17.9 Добавочные потери у некомпенсированного двигателя:

Вт; (156), Вт.

17.10 Электромагнитная мощность двигателя:

Вт; (157)

Вт.

17.11 ЭДС якоря двигателя:

В; (158)

В.

17.12 Ток якоря двигателя:

А; (159)

А.

17.13 Уточнённый ток двигателя:

А; (160)

А.

17.14 Подводимая мощность двигателя:

Вт; (161)

Вт.

17.15 Суммарные потери в двигателе:

Вт; (162)

Вт.

17.16 Коэффициент полезного действия машины:

; (163), .

17.17 Уточнённый магнитный поток:

Вб; (164)

Вб.

17.18 МДС магнитной цепи двигателя:

А.

17.19 Размагничивающее действие МДС якоря двигателя:

А.

17.20 МДС последовательной стабилизирующей обмотки двигателя:

А; (165)

А.

17.21 Необходимая МДС параллельной или независимой обмотки главных полюсов двигателя:

А; (166)

А.

17.22 Момент вращения на валу двигателя:

Н*м; (167)

Н*м.

19. Регулирование частоты вращения

19.1 Магнитный поток при наибольшей частоте вращения:

Вб; (168)

Вб.

19.2 МДС при минимальном магнитном потоке:

А.

19.3 Минимальный ток возбуждения:

А; (169)

А.

19.4 Максимальная величина регулирующего сопротивления:

Ом; (170)

Ом.

18. Расчет рабочих характеристик двигателя постоянного тока

Таблица 2

Рабочие характеристики двигателя постоянного тока

Условные обозначения
	0,1	0,25	0,5	0,75		1,25
А	4,01	10,025	20,05	30,075	40,1	50,12
В	216,37	213,92	209,8	205,76	201,7	197,6
А	16,308	40,77	81,54	122,31	163,1	203,8
А	20,05	50,125	100,3	150,38	200,5	250,6
А	1296,3			1320,7
Вб	7,61	7,63	7,66	7,7	7,75	7,76
		1611,3	1574,	1535,8
А	4,96	10,98		31,03	41,05	51,08
Вт		2414,5		6825,5
Вт	867,6	2144,5		6188,2
Вт	0,87	5,44	21,75	48,94		135,9
	367,7
Вт	723,3	774,5	933,5
о. е.	0,337	0,679	0,798	0,826	0,83	0,825
Н*м	2,15	9,72	22,36	35,07	47,75	60,49

Рабочие характеристики ДПТ приведены на рис. 4,5,6,7 (прилож.3).

19.5 Частота вращения при холостом ходе:

; (171)

20. Регулирование частоты вращения вниз

20.1 Допустимый момент вращения на валу при наименьшей частоте вращения двигателя с самовентиляцией:

Н*м. (172)

20.2 Магнитный поток при у двигателя с самовентиляцией:

Вб; (173)

Вб.

20.3 Ток якоря при у двигателя с самовентиляцией:

А; (174)

А.

20.4 ЭДС при :

В; (175)

В.

20.5 Напряжение на якоря при :

В; (176)

В.

20.6 Результирующая МДС при :

А.

20.7 Размагничивающая МДС реакции якоря:

А; (177)

А.

20.8 МДС стабилизирующей обмотки:

А; (178)

А.

20.9 МДС обмотки возбуждения главных полюсов:

А; (179)

А.

20.10 Ток обмотки возбуждения:

А; (180)

А.

20.11 Максимальная величина регулирующего сопротивления:

Ом; (181)

Ом.

21. Тепловой расчет

Потери в обмотках и контактах щеток

21.1 Потери в обмотке якоря:

Вт; (182), Вт.

21.2 Потери в обмотке добавочных полюсов:

Вт; (183)

Вт.

21.3 Потери в стабилизирующей последовательной обмотке:

Вт; (184)

Вт.

21.4 Потери в параллельной или независимой обмотке главных полюсов:

Вт; (185)

Вт.

21.5 Потери в контактах щеток:

Вт; (186)

Вт.

22. Тепловой расчет. Обмотка якоря

22.1 Условная поверхность охлаждения активной части якоря:

мм ² ; (187)

мм ² .

22.2 Условный периметр поперечного сечения овального полузакрытого паза:

мм; (188)

мм.

22.3 Условная поверхность охлаждения пазов:

мм ² ; (189)

мм ² .

22.4 Условная поверхность охлаждения лобовых частей обмотки:

мм ² ; (190)

мм ² .

22.5 Условная поверхность охлаждения машины:

мм ² ; (191)

мм ² .

22.6 Удельный тепловой поток от потерь в активной части обмотки и от потерь в стали, отнесенных к поверхности охлаждения активной части якоря:

; (192)

22.7 Удельный тепловой поток от потерь в активной части обмотки, отнесенных к поверхности охлаждения пазов:

; (193)

22.8 Удельный тепловой поток от потерь в лобовых частях обмотки, отнесенных к поверхности охлаждения лобовых частей обмотки:

; (194)

22.9 Окружная скорость якоря при номинальной частоте вращения:

; (195)

22.10 Превышение температуры поверхности активной части якоря над температурой воздуха внутри машины:

; (196)

22.11 Перепад температуры в изоляции паза и проводов:

(197)

где — эквивалентный коэффициент теплопроводности изоляции в пазу;

— эквивалентный коэффициент теплопроводности внутренней изоляции катушек;

— односторонняя толщина изоляции в пазу якоря;

22.12 Превышение температуры поверхности лобовых частей обмотки над температурой воздуха внутри машины:

; (198)

22.13 Перепад температуры в изоляции катушек и проводов лобовых частей обмотки:

; (199)

22.14 Среднее превышение температуры обмотки над температурой воздуха внутри машины:

; (200)

22.15 Сумма потерь в машине:

22.16 Среднее превышение температуры воздуха внутри машины над температурой наружного охлаждающего воздуха:

(202)

где — коэффициент подогрева воздуха;

22.17 Среднее превышение температуры обмотки якоря над температурой наружного охлаждающего воздуха:

(203)

23. Тепловой расчёт. Обмотка добавочных полюсов

23.1 Условная поверхность охлаждения многослойных катушек из изолированных проводов:

мм ² ; (204)

где — периметр поперечного сечения условной поверхности охлаждения катушки;

мм ² .

23.2 Удельный тепловой поток от потерь в обмотке, отнесенных к поверхности охлаждения обмотки:

; (205)

23.3 Превышение температуры наружной поверхности охлаждения обмотки над температурой воздуха внутри машины:

(206)

23.4 Перепад температуры в наружной и внутренней изоляции многослойных катушек обмотки из изолированных проводов:

(207)

где мм — односторонняя толщина наружной изоляции катушки;

23.5 Среднее превышение температуры обмотки над температурой воздуха внутри машины:

(208), .

23.6 Среднее превышение температуры обмотки над температурой наружного охлаждающего воздуха:

(209)

24. Параллельная обмотка главных полюсов

24.1 Условная поверхность охлаждения всех катушек:

мм ² , (210)

где — периметр поперечного сечения условной поверхности охлаждения катушки;

мм ² .

24.2 Удельный тепловой поток от потерь в обмотке, отнесенных к поверхности охлаждения обмотки:

; (211)

24.3 Превышение температуры наружной поверхности охлаждения обмотки над температурой воздуха внутри машины [4]:

(212)

24.4 Перепад температуры в наружной и внутренней изоляции обмотки:

(213)

24.5 Среднее превышение температуры обмотки над температурой воздуха внутри машины:

(214)

24.6 Среднее превышение температуры обмотки над температурой наружного охлаждающего воздуха:

(215)

25. Коллектор

25.1 Условная поверхность охлаждения коллектора:

мм ² ; (216)

мм ² .

25.2 Удельный тепловой поток от потерь на коллекторе, отнесенных к поверхности охлаждения коллектора:

; (217)

25.3 Превышение температуры коллектора над температурой воздуха внутри машины:

(218)

где — коэффициент теплоотдачи поверхности коллектора;

25.4 Превышение температуры коллектора над температурой наружного охлаждающего воздуха:

(219)

26. Вентиляционный расчет

26.1 Необходимый расход воздуха:

(220)

где — коэффициент, учитывающий изменение теплоотдачи по длине корпуса машины;

— теплоемкость воздуха;

26.2 Расход воздуха:

(221)

26.3 Напор воздуха:

Па; (222)

Па.

27. Масса и динамические показатели

27.1 Масса проводов обмотки якоря:

кг (223)

кг.

27.2 Масса проводов обмотки добавочных полюсов:

кг; (224)

кг.

27.3 Масса проводов стабилизирующей последовательной обмотки:

кг; (225)

кг.

27.4 Масса проводов параллельной или независимой обмотки главных полюсов:

кг; (226)

кг.

27.5 Масса меди коллектора:

кг; (227)

кг.

27.6 Суммарная масса проводов обмоток и меди коллектора:

кг; (228)

кг.

27.7 Масса стали зубцов сердечника якоря:

кг.

27.8 Масса стали спинки сердечника якоря:

кг.

27.9 Масса стали сердечников главных полюсов:

кг; (229)

кг.

27.10 Масса стали сердечников добавочных полюсов:

кг; (230)

кг.

27.11 Масса стали массивной станины:

кг; (231)

кг.

27.12 Суммарная масса активной стали:

кг; (232)

кг.

27.13 Масса изоляции машины:

кг; (233)

кг.

27.14 Масса конструкционных материалов:

кг, (234)

где — коэффициенты;

кг.

27.15 Масса машины:

кг; (235)

кг.

27.16 Динамический момент инерции якоря:

(236)

27.17 Электромеханическая постоянная времени якоря:

с; (237)

с.

Заключение

В ходе проектирования двигателя постоянного тока параллельного возбуждения мощностью кВт и частотой вращения были рассчитаны главные размеры машины, сердечники якоря, главных и добавочных полюсов, станина, шаги волновой обмотки якоря и размеры его паза. Была построена характеристика намагничивания, по которой определялся коэффициент насыщения магнитной цепи ДПТ, равный. Также в ходе расчета получены и построены пусковые характеристики машины и произведен тепловой расчет отдельных её узлов. В результате проектирования выявлено, что температура отдельных частей ДПТ не превышает температуру для выбранного класса изоляции и система вентиляции соответствует мощности и габаритам данного двигателя.

А. И. Электрические, О. Д. Проектирование, И. П. Проектирование, А. В. Теория