Расчетный формуляр машины te022

НОМИНАЛЬНЫЕ ДАННЫЕ

Номинальная мощность, Квт, 45.000

Номинальное напряжение, В, 300.000

Номинальный ток якоря, А, 170.842

Ток во внешней цепи якоря, А, 170.842

Частота вращения, об/мин, 1750.000 4200.000

Номинальный вращающий момент, кНм, 0.246

Диаметр якоря, см, 22.000

Длина якоря, см, 22.000

Перегрузки по току рабочие, 2.000 1.500

Отключающая перегрузка, 3.000

Расход воздуха из расчета 3.5 м3/кВт, м3/с, 0.365

Напор, Па, 0.000

Масса машины, кг, 320.000

Удельная масса, кг/кНм, 1302.932

Число полюсов, 4.000

Полюсное деление, мм, 172.788

Коэффициент полюсной дуги, 0.700

Частота перемагничивания, Гц, 58.333 140.000

Коэффициент использования, см3/об/мин/кВт, 414088.889

Маховый момент якоря, Тм2, 335.374

ЯКОРЬ

Диаметр наружный, см, 22.000

Диметр внутренний. см, 7.000

Длина, см, 22.000

Число пазов, 29.000

Окружная скорость, м/с, 20.159 48.381

Число радиальных каналов, 0

Толщина пакета, мм 0.000

Эффективная длина сердечника, мм, 204.600

Число рядов аксиальных каналов, 1

Число аксиальных каналов 1/2, 10 0

Диаметры аксиальных каналов 1/2, мм 12.000 / 12.000

ОБМОТКА ЯКОРЯ

Тип обмотки,

Нормаль на изоляцию,

Класс изоляции, B

Расчетное превышение температуры, град. 75.000

Число катушек, 145

Число стержней, 290

Число витков в секции, 1.000

Шаги петли, 0 0 0

Шаги волны, 35 37 72

Укорочение обмотки, 1.250

Число параллельных ветвей 2.000

 

 

ПАЗ ЯКОРЯ

Число пазов, 29.000

Число рядом лежащих в пазу, 5.000

Ширина паза, мм, 10.700

Высота паза, мм 28.000

Пазовые деления, мм, t1/t2/t3, 23.833/ 20.799/ 17.766

Ширина зубца в 3-х сечениях, мм, 12.833/ 9.799/ 6.766

Медь обмотки якоря: низ:, 1*(1.100* 8.600)

(мм) верх: 1*(1.100* 8.600)

Сечение мм2 низ:, 1* 9.080

верх: 1* 9.080

Толщина изоляции по толщине и по высоте, мм, 5.200 6.800

Высота клина, мм, 4.000

Ширина и глубина бандажной канавки, мм, 0.000 4.000

Число бандажных канавок, 0

Средняя длина витка, м, 0.924

Длина меди обмотки, м, 133.951

Масса меди обмотки, кг, 10.825

Сопротивление обмотки при 15 град С,Ом, 0.054

Сопротивление обмотки при рабочей температуре, Ом 0.067

Высота спинки якоря, см, 3.900

Масса зубцов якоря, кг, 12.699

Масса спинки якоря, кг, 25.765

Частота перемегничивания, Гц, 58.333/ 140.000

Марка стали сердечника якоря 1211

УРАВНИТЕЛЬНАЯ ОБМОТКА

Число уравнительных соединений, 0

Шаг уравнительной обмотки, 145.000

Размеры проводника уравнительной обмотки,мм, 0.000* 0.000

Сечение проводника уравнительной обмотки, мм2, 0.000

Число пазов на полюс, 7.250

Число пазов на полюсную дугу, 5.077

Отношение шагов компенсационной обмотки и якоря, 5.077

ТОКОВЫЕ НАГРУЗКИ ЯКОРЯ

Ток параллельной ветви, А, 85.421

Обьем тока в пазу, А, 854.209

Плотность тока, А/мм2, 9.408

Линейная нагрузка, А/см, 358.418

Тепловой фактор AS*Sa,А2/см/мм2, 3371.848

МДС обмотки якоря, А, 3096.508

МДС обмотки якоря на полюсную дугу, А, 2168.428

Пульсации напряжения между ходами обмотки, В, 0.000

 

 

СТАНИНА

Тип станины: 1 - цилиндрическая, 0 - граненная 1

Внутренний диаметр, см, 35.000

Высота спинки, см, 4.500

Эффективное сечение,см2, 94.000

Марка стали: 2

ГЛАВНЫЕ ПОЛЮСА

Число полюсов, 4.000

Длина сердечника без щек, см, 22.000

Эффективная длина сердечника, см, 20.900

Полюсная дуга, мм, 121.000

Ширина сердечника полюса, см, 9.000

Число пазов компенсационной обмотки, 1.000

Высота башмака полюса над пазом к.о., мм, 0.000

(если есть надпазовые отверстия)

Число рядом лежащих эффективных проводников в пазу к.о., 0.000

Число эффективных проводников к.о. по высоте паза, 0

Толщина изоляции по ширине и по высоте паза, мм, 0.000 0.000

Высота клина паза к.о., мм, 0.000

Ширина и высота паза к.о., мм, 0.000 0.000

Марка стали: 1211

ДОБАВОЧНЫЕ ПОЛЮСА

Ширина наконечника, средней части, основания, мм, 30.000 30.000 30.000 Марка стали: 1211

СЕРИЕСНАЯ ОБМОТКА КОМПАУНДНОГО ВОЗБУЖДЕНИЯ

МДС обмотки, А, 3416.836

Число витков, 20.000

Ток, А, 170.842

Размеры проводника, мм, 18.000* 2.000

Сечение проводника, мм2, 36.000

Плотность тока, А/мм2, 4.746

Средняя длина витка, м, 0.697

Общая длина, м, 55.724

Общий вес меди, кг, 17.854

Сопротивление при 15 град, Ом, 0.026

Сопротивление при рабочей температуре, Ом, 0.032

Класс изоляции, B

Рабочая температура, град, 75.000

Число параллельных ветвей, 1.000

 

 

ОБМОТКА ДОБАВОЧНЫХ ПОЛЮСОВ

МДС обмотки, А, 3587.678

Число витков, 21.000

Ток, А, 170.842

Размеры проводника, мм, 18.000* 2.000

Сечение проводника, мм2, 36.000

Плотность тока, А/мм2, 4.746

Средняя длина витка, м, 0.622

Общая длина, м, 52.266

Общий вес меди, кг, 16.746

Сопротивление при 15 град, Ом, 0.024

Сопротивление при рабочей температуре, Ом, 0.030

Класс изоляции, B

Рабочая температура, град, 75.000

Число параллельных ветвей, 1.000

Машина некомпенсированная

КОЛЛЕКТОР

Диаметр, см, 18.500

Длина, см, 8.900

Число пластин, 145

Коллекторное деление, мм, 4.008

Толщина миканита, мм, 1.000

Число щеток на бракет, 2

Размер щетки, мм, 12.500 * 32.000 град., 0.000 и 0.000

Раздвижка щеток, мм, 0.000

Поверхность щеток, см2, 32.000 Поверхность коллектора см2, 517.263

Плотность тока под щетками, А/см2, 10.678 Среднее межламельное напряжение, В, 8.276

Максимальное межламельное напряжение, В, 11.818 при ослабленном поле и перегрузке, В, 35.952

Окружная скорость коллектора, м/с, 16.951/ 40.684

РАСЧЕТ ХАРАТЕРИСТИКИ НАМАГНИЧИВАНИЯ

Общее сопротивление якорной цепи при рабочей температуре,Ом, 0.128

Падение напряжения в якорной цепи, В, 23.888

Рабочий магнитный поток, Мкс, 1632190.897

Боковой поток, Мкс, 0.000 1.000

Коэффициенты Картера, 1.26, 1.00, 1.00, 1.00

Коэффициент Картера результирующий, 1.257

Зубцовые коэффициенты, 2.00, 2.62, 3.79

Коэффициенты рассеяния главных полюсов: общ/башмак 1.2/1.05

длина,см сечение,см2

Зазор 0.300

Зубцы 2.800

Якорь 6.945 79.794

Полюс сердечник 6.200 188.100

Полюс наконечник 0.000 252.263

Станина 17.762 94.000

 

Точка номинального потока: Ф= 1632190.897

индукция,Гс Падение МДС,А

Зазор 6131.446 1849.459

Зубцы 12244.302

16034.305

23222.373 429.721

Якорь 10227.529 26.704

Полюс сердечник 10412.701 24.977

Полюс наконечник 6793.705 0.000

Станина 10418.240 220.568

Зазор у станины 395.683

Суммарные ампервитки 2947.112

На сериесной обмотке 3416.836

Размагн. реакции якоря 433.686

На шунтовой обмотке -36.039

 

4 ТОЧКИ КРИВОЙ НАМАГНИЧИВАНИЯ

Поток 1.05Фн= 1713800.44 1.00Фн= 1632190.90

Зазор 6438.02 1941.93 6131.45 1849.46

Зубцы 12856.52 12244.30

16836.02 16034.31

24383.49 619.12 23222.37 429.72

Сердечник якоря 10738.91 30.22 10227.53 26.70

Сердечник полюса 10933.34 28.17 10412.70 24.98

Полюсный башмак 7133.39 0.00 6793.71 0.00

Станина 10939.15 229.82 10418.24 220.57

Зазор у станины 10933.34 415.47 10412.70 395.68

Суммарная МДС 3264.74 2947.11

Поток 0.8 Фн= 1305752.72 0.5 Фн= 816095.45

Зазор 4905.16 1479.57 3065.72 924.73

Зубцы 9795.44 6122.15

12827.44 8017.15

18577.90 74.58 11611.19 7.63

Сердечник якоря 8182.02 16.80 5113.76 8.97

Сердечник полюса 8330.16 15.55 5206.35 8.17

Полюсный башмак 5434.96 0.00 3396.85 0.00

Станина 8334.59 198.35 5209.12 170.59

Зазор у станины 8330.16 316.55 5206.35 197.84

Суммарная МДС 2101.40 1317.93

 

РАСЧЕТ ПОТЕРЬ И КПД ПРИ НОМИНАЛЬНОЙ НАГРУЗКЕ

Потери в обмотке якоря, кВт, 1.941

Добавочные потери, кВт, 0.512

Потери в компенсационной обмотке, кВт, 0.000

Потери в обмотке добавочных полюсов, кВт, 0.873

Потери в сериесной обмотке, кВт, 0.925

Потери в шунтовой обмотке, кВт, 0.000

Потери в независимой обмотке. кВт, 0.000

Потери в стали: зубцы + сердечник, кВт, 0.481+ 0.403

Потери электрические коллектора, кВт, 0.342

Потери механические коллектора, кВт, 0.190

Потери механические, кВт, 0.152

Потери х.х. от вихревых токов, кВт, 0.433

Суммарные потери без учета независимой ОВ, кВт, 6.252

Подведенная мощность, кВт, 51.253

Полезная мощность, кВт, 45.000

КПД без учета потерь на возбуждение, %, 87.801

КПД с учетом потерь в независимой ОВ, %, 87.801

 

РАСЧЕТ КОММУТАЦИИ ПО ЦОРНУ

Расчетная ширина щетки, мм, 12.500

Идеальная ширина щетки, мм, 13.504

Расстояние между краями главных полюсов, см, 51.788

Укорочение обмотки якоря, 1.250

Число перекрываемых щеткой секций (beta), 3.369

Среднее число одновременно коммутируемых секций, 4U`, 10.105

Ширина зоны коммутации, мм, 42.273

Относительное превышение МДС КО и ДП над МДС якоря, teta, 1.159 с учетом уменьшения МДС якоря в зоне коммутации, TETAk, 0.330

Доля зоны коммутации в межполюсном промежутке, %, 81.627

Магнитная проводимость по стенкам паза, 1.061

Магнитная проводимость в лобовых частях, 0.500

Магнитная проводимость по коронкам зубцов, 1.720

Коэффициент выпучивания К0, 0.882

4U*L2*(Лп+Лz), 618.154

2*B*Лs*Ls, 81.498

A, 699.652

Реактивная ЭДС, В, 1.910 / 4.585

Воздушный зазор под ДП, мм, 4.220

Потенциальные условия на коллекторе при ослаблении поля: коэффициент искажения 3.042 максимальное напряжение, В 35.952

Коэффициент Хобарта, 4.242

Максимальная индукция в зубцах якоря под ДП при перегрузке, 11517.920

Характеристики.

Поток в о.е., Ток в А, Момент в Кнм, Частота в об/мин, Напряжение в В, КПД в %

 

 

Лабораторна робота 2:: "Визначення втрат потужності у двигунах"

(Тема 2. Якірні обмотки двигунів постійного струму. Їхні властивості та розрахунок(18 годин))

 

Дана робота пов'язана із попередньою, тому виконання експериментальної частини цих робіт доцільно планувати спільне.

Перед проведенням роботи слід акцентувати увагу студентів на ті обставини, що втрати потужності для бустерної схеми легко розподілити: механічні втрати компенсує джерело лінійної напруги (мережі), а електричні трати та втрати у сталі – джерело бустеру.

Також варто нагадати розподіл та класифікацію втрат у двигуні.

Лабораторна робота 3: "Комутаційні дослідження тягових двигунів"

(Тема 6. Порушення комутації в стаціонарних режимах роботи двигунів та методи експериментального дослідження машин на стенді)

 

1.Перед проведенням роботи варто повторити конструкцію та устрій щітково – колекторного вузла на наявних макетах:

Щіткова траверза

Механізм повороту щіткової траверзи

 

 

2. Проведення другої частини роботи має бути із огляду на вимоги безпеки має бути імітаційним, тобто студенти проводять досліди без спостереження за станом іскріння під щіткою.

Результати знятої ОБР пропонує викладач для подальшої обробки, корекція зазору під ДП теж задається за допомогою цих заготовок.

Лабораторна робота 4: "Стендові випробовування тягового двигуна"

(Тема 8. Випробування тягових електричних машин. Програма типових, періодичних та приймально-здавальних випробувань. Схеми з’єднань обмоток машини. Шум та вібрація в машинах)

 

Роботу варто проводити у комплексі із аналогічними дослідами у роботах 1 і 2. При підготовці роботи слід зосередити увагу студентів на двох моментах: - проведення вимірювань опору обмотки;

- правильність складання схеми на взаємне навантаження, фазування машин.

Лабораторна робота 5: "Теплові випробування тягових машин"

(Тема 10. Тепловий стан тягових електродвигунів. Режими роботи тягових моторів за тепловим станом. Термотривкість ізоляції. Теплові розрахунки тягових моторів)

 

Після ознайомлення студентів із методами визначення температури нагріву обмоток доцільно обробку результатів проводити імітаційно, вважаючи на досить тривалий час нагріву двигуна. Дані для обробки задає викладач, це стосується даних нагріву обмотки якоря, а також даних для еквівалентування робочих режимів до еквівалентного тривалого.