Приложение 1. Марки и размеры круглых медных обмоточных проводов. 5 страница

Потери на гистерезис и вихревые токи в стали зубцов якоря

Вт (2.8.8)

Полные магнитные потери на гистерезис и вихревые токи в стали якоря

Вт (2.8.9)

Удельные потери в стали, Вт /кг

, (2.8.10)

, (2.8.11)

где и - из табл. 2.8.1

Значения и в зависимости от марки и толщины пластины стали Таблица 2.8.1

Марка стали	Толщина листа, мм
Э11 Э12 Э31 Э44 Э44	0,50 0,50 0,35 0,35 0,20	4,1 3,5 1,8 1.1 0,8	5,1 4,4 2,1 1,4 1,3

Потери на трение щеток о коллектор

Вт. (2.8.12)

-общая площадь прилегания к коллектору всех щеток.

Потери на трение в подшипниках можно приближенно определить по формуле

Вт. (2.8.13)

Коэффициент для малых машин с шарикоподшипниками, по опытным данным, колеблется в пределах от 1 до 3, при этом большее его значение относится к нижнему пределу рассматриваемого здесь диапазона мощностей.

Масса якоря

кг. (2.8.14)

Средняя объемная масса якоря и коллектора

кг/м³.

Потери на трение якоря о воздух вообще не поддаются точному учету; для машин малой мощности при скоростях вращения якоря примерно до 12 000 об/мин их можно приближенно определить по следующей формуле:

Вт. (2.8.15)

Полные механические потери в машине

Вт. (2.8.16)

Общие потери в машине при полной нагрузке

Вт, (2.8.17)

где коэффициент учитывает добавочные потери в машине.

Коэффициент полезного действия при номинальной нагрузке машины

, (2.8.18)

где I = I _a – для электродвигателя последовательного возбуждения, I = I _a+ I _в – для электродвигателя параллельного возбуждения

Найденная здесь величина не должна отличаться более чем на % от предварительно выбранной. Если отличие большее, то необходимо корректировать расчет.

 

2.9 Рабочие характеристики электродвигателя

Под рабочим характеристиками электродвигателей постоянного тока малой мощности понимаются зависимости потребляемых тока и мощности, частоты вращения, к.п.д, момента на валу при постоянном напряжении на зажимах от мощности на валу

; ; ; ; M₂= (P₂).

По данным расчета строятся рабочие характеристики двигателя. Расчет рабочих характеристик электродвигателей для удобства можно свести в табл. 2.9.1.

 

Расчет рабочих характеристик электродвигателя Таблица 2.9.1

Величины	Потребляемый двигателем ток из сети, А
0,5I	0,8I	I	1,2I
IB=, A1
Ia =I-IB, А2
∆Ua = Ia∙ra, B
∆UB= Ia∙rB, B3
∆Uщ, B
∆U = ∆Ua+∆Uщ+∆UB, B4
E = U – ∆U, B
AW'B = Ia∙2WB, A5
AWR, A
AW'p = AW'B – AWR , A
Ф, Вб
, об/мин
Рм.а= Ia2∙ra, Вт
Рм.в= Ia2∙rв, Вт6
Рщ.к= ∆Uщ∙Ia, Вт
Р1=U∙I, Вт (I = Ia)
Ва, Тл
Рса, Вт
Вз, Тл
Рс.з, Вт
Рс, Вт
Ртр.щ, Вт
Ртр.п, Вт
Ртр.в, Вт
Рмх, Вт
, Вт
P2 = P1 – ∑P, Вт
, H·м

Пояснения к табл.2.9.1:

1 для двигателя параллельного возбуждения ;

2 для двигателя параллельного возбуждения; при последовательном возбуждении ;

3 для двигателя последовательного возбуждения;

4 для двигателя последовательного возбуждения; при параллельном возбуждении ;

5 для двигателя последовательного возбуждения ; для параллельного возбуждения ;

6 для двигателя последовательного возбуждения; при параллельном возбуждении P_МВ=UI_В=const

В столбец таблицы 2.9.1, соответствующий номинальному потребляемому двигателем току из сети, выписываются рассчитанные значения отдельных величин. При этом суммарная м.д.с. реакции якоря для других столбцов принимается пропорциональной току якоря, а величина полезного потока полюса Ф для каждого не номинального значения потребляемого тока определяется по кривой намагничивания (рис. 2.6.3) с помощью м.д.с.

.

Поскольку все рабочие характеристики зависят от , то удобно их построить в одной плоскости прямоугольной системы координат с горизонтальной осью Р₂ и пятью вертикальными осями с общим нулевым значением.

 

2.10 Упрощенный тепловой расчет

В целях сокращения объема вычислительной работы при тепловом расчете машин постоянного тока можно в приближенных расчетах ограничиться упрощенным тепловым расчетом [4]. В этом случае средние превышения температур якоря, коллектора и обмотки возбуждения машины над температурой окружающей среды определяются по приведенным ниже формулам.

Превышение температуры якоря. Полные потери в активном слое якоря

Вт. (2.10.1)

Поверхность охлаждения активного слоя якоря

м². (2.10.2)

Среднее превышение температуры якоря над окружающей средой при установившемся режиме

ºС, (2.10.3)

где при закрытом исполнении машин коэффициент теплоотдачи поверхности якоря

В т /м²∙град,

окружная частота вращения якоря

м/с. (2.10.4)

Превышение температуры коллектора. Полные потери на коллекторе

В т. (2.10.5)

Поверхность охлаждения коллектора

м². (2.10.6)

Среднее превышение температуры коллектора над окружающей средой при установившемся режиме

ºС, (2.10.7)

где коэффициент теплоотдачи поверхности коллектора

В т /м²∙град.

Превышение температуры обмотки возбуждения. Потери в одной катушке обмотки возбуждения

В т, (2.10.8)

где – потери в меди обмотки возбуждения, Вт.

Поверхность охлаждения одной катушки обмотки возбуждения при станине с отъемными полюсами

м², (2.10.9)

при шихтованной станине

м². (2.10.10)

где С _к и h _к – ширина и высота катушки.

Среднее превышение температуры обмотки возбуждения над окружающей средой при установившемся режиме

ºС, (2.10.11)

где при закрытом исполнении машин коэффициент теплоотдачи поверхности обмотки возбуждения

В т /м²∙град.

Приложение 1. Марки и размеры круглых медных обмоточных проводов.

 

Диаметр голого провода,	Сечение голого провода,	Диаметр провода с изоляцией, м
ПЭЛ и ПЭТ	ПЭВ-2, ПЭТВ и ПЭФ-2	ПЭЛШО и ПЭЛШКО	ПБД	ПЭТКСОТ
0,05	0,00196	0,065	0,08	0,12	-	-
0,06	0,00283	0,0785	0,09	0,13	-	-
0,07	0,00385	0,085	0,10	0,14	-	-
0,08	0,00502	0,095	0,11	0,15	-	-
0,09	0,00686	0,105	0,12	0,16	-	-
0,10	0,00785	0,120	0,13	0,175	-	-
0,11	0,00950	0,130	0,14	0,185	-	-
0,12	0,0113	0,140	0,15	0,195	-	-
0,13	0,0132	0,150	0,16	0,205	-	-
0,14	0,0154	0,160	0,17	0,215	-	-
0,15	0,0176	0,170	0,19	0,225	-	-
0,16	0,0201	0,180	0,20	0,235	-	-
0,17	0,0227	0,190	0,21	0,245	-	-
0,18	0,0254	0,200	0,22	0,255	-	-
0,19	0,0283	0,210	0,23	0,265	-	-
0,20	0,0314	0,225	0,24	0,290	0,39	-
0,21	0,0346	0,235	0,25	0,300	0,40	-
0,23	0,0415	0,255	0,28	0,320	0,42	-
0,25	0,0440	0,275	0,30	0,340	0,44	-
0,27	0,0572	0,305	0,32	0,370	0,49	-
0,29	0,0660	0,325	0,34	0,390	0,51	-
0,31	0,0754	0,350	0,36	0,415	0,53	-
0,33	0,0855	0,370	0,38	0,435	0,55	0,47
0,35	0,0962	0,390	0,41	0,455	0,57	0,49
0,38	0,113	0,420	0,44	0,490	0,60	0,52
0,41	0,132	0,450	0,47	0,520	0,63	0,55
0,44	0,152	0,485	0,50	0,550	0,66	0,58
0,47	0,173	0,515	0,53	0,580	0,69	0,61
0,49	0,188	0,535	0,55	0,600	0,71	0,63
0,51	0,204	0,560	0,58	0,625	0,73	0,65
0,53	0,220	0,580	0,60	0,645	0,75	0,67
0,55	0,237	0,600	0,62	0,665	0,77	0,69
0,57	0,255	0,620	0,64	0,685	0,79	0,71
0,59	0,273	0,640	0,66	0,705	0,81	0,73
0,62	0,301	0,670	0,70	0,735	0,84	0,76
0,64	0,321	0,690	0,72	0,755	0,86	0,78
0,67	0,353	0,720	0,75	0,785	0,89	0,81
0,69	0,374	0,740	0,77	0,805	0,91	0,83
0,72	0,407	0,780	0,80	0,845	0,94	0,87

0,74	0,430	0,800	0,83	0,865	0,96	0,89
0,77	0,466	0,830	0,86	0,895	0,99	0,92
0,80	0,503	0,860	0,89	0,925	1,02	0,95
0,83	0,541	0,890	0,92	0,955	1,05	0,98
0,86	0,581	0,920	0,95	0,985	1,08	1,01
0,90	0,636	0,960	0,99	1,025	1,12	1,06
0,93	0,679	0,990	1,02	1,055	1,15	-
0,96	0,724	1,020	1,05	1,085	1,18	-
1,00	0,785	1,070	1,11	1,135	1,27	-
1,04	0,850	1,115	1,15	1,175	1,31	-
1,08	0,916	1,155	1,19	1,215	1,35	-
1,12	0,985	1,195	1,23	1,255	1,39	-
1,16	1,057	1,235	1,27	1,295	1,43	-
1,20	1,130	1,280	1,31	1,335	1,47	-
1,25	1,2101	1,330	1,36	1,385	1,52	-
1,30	1,330	1,380	1,41	1,435	1,57	-
1,35	1,430	1,430	1,46	1,485	1,62	-
1,40	1,540	1,480	1,51	1,535	1,67	-
1,45	1,650	1,530	1,56	1,585	1,72	-
1,50	1,770	1,580	1,61	1,655	1,77	-
1,56	1,91	1,640	1,67	1,715	1,83	-
1,62	2,06	1,700	1,73	1,755	1,89	-
1,68	2,21	1,760	1,79	1,835	1,95	-
1,74	2,37	1,820	1,85	1,895	2,01	-
1,81	2,57	1,890	1,93	1,965	2,08	-
1,88	2,77	1,960	2,00	2,035	2,15	-
1,95	2,99	2,030	2,07	2,105	2,22	-
2,02	3,20	2,100	2,14	2,175	2,29	-
2,10	3,46	2,180	2,23	2,255	2,37	-
2,26	4,02	2,340	2,39	2,415	2,53	-
2,44	4,65	2,520	2,57	2,595	2,71	-

Приложение 1 (Продолжение).