Расчет серийного тягового электрического двигателя НБ – 514 и проверка оптимальности выбора параметров активного слоя его якоря

Страницы работы

Содержание работы

Задание на курсовой проект.

Провести проверочный расчет серийного тягового электрического двигателя НБ – 514 и проверить оптимальность выбора параметров активного слоя его якоря.

Исходные данные:

1.  Расчетное напряжение для расчетов на шагах 6 ÷ 8 Uдр = 1100 В.

2.  Минимальная величина коэффициента регулирования возбуждения βmin р = 0,41.

Технические данные ТЭД НБ – 514:

1.  Число полюсов 2p = 6.

2.  Номинальная мощность Pн = 785 кВт.

3.  Часовая мощность Pч = 835 кВт.

4.  Напряжение Uн = 950 В.

5.  Номинальный ток Iн = 830 А.

6.  Часовой ток Iч = 880 А.

7.  Номинальная частота вращения nн = 915 об/мин.

8.  Часовая частота вращения nч = 890 об/мин.

9.  Окружная скорость якоря Vяч = 31,6 м/с.

10.  Диаметр якоря Dя = 680 мм.

11.  Длина пакета якоря lя = 400 мм.

12.  Число пазов якоря Z = 87.

13.  Размеры паза bп x hz = 10 x 42,2 мм.

14.  Размеры проводника bпр x hпр = 3,53 x 6,9 мм.

15.  Число проводников Nя = 696.


16.  Диаметр коллектора Dк = 578 мм.

17.  Число коллекторных пластин – 348.

18.  Коллекторное деление – 5,21 мм.

19.  Среднее межламельное напряжение – 16,4 В.

20.  Число витков главного полюса – 12.

21.  Тип зазора – равномерный.

22.  Зазор δкрц = 4,8 мм/4,8 мм.

23.  Коэффициент полюсного перекрытия α = 0,67.

24.  Число витков дополнительного полюса – 9.

25.  Воздушные зазоры дополнительного полюса:

·  δд = 10 мм;

·  δ’д = 7 мм.

26.  Магнитный поток Ф = .

27.  Магнитная индукция:

а)  в воздушном зазоре – 1,03 Т;

б)  в зубцах якоря – 2,12 Т;

в)  в сердечнике якоря – 1,325 Т;

г)  в сердечнике полюса – 1,7/1,18 Т;

д)  в ярме остова – 1,4 Т.

28.  Число витков компенсационной обмотки Nко = 6.

29.  Число пазов Zко = 6.

30.  Линейная нагрузка А4 = 478 А/см.

31.  Фактор нагрева Аjk = 2939.

32.  Реактивная ЭДС по Иоффе – 9,15 В.

33.  Плотность тока в обмотке якоря – 6,10 А/мм2.

Шаг 1. Расчет геометрических размеров активного слоя  якоря.

1.1.  Размеры проводника bпр x hпр = 3,53 x 6,9 мм.

1.2.  Площадь поперечного сечения проводника

.

1.3.  Число проводников в пазу

1.4.  Таблица толщин и число слоёв всех видов изоляции паза.

Таблица 1

Позиция

Наименование

Материал

Толщина

изоляции, мм

Число

слоев

Число толщин

Суммарная односторонняя толщина, мм

1

Изоляция

проводника

Пленка ПМ

марки А

0,03÷0,06

1

2

0,06÷0,12

2

Корпусная изоляция

Пленка ПМ

марки А

0,03÷0,06

8

16

0,48÷0,84

3

Покровная

изоляция

Стеклолента

0,1

1

1

0,1

Σ

0,64÷1,06

1.5.  Определение геометрических размеров паза и составление эскиза паза в масштабе 2:1.

Заполнение паза якоря по ширине:

проводник медь – 6,9 мм;

изоляция проводника (3 на рис. 1) – пленка ПМ марки А толщиной 0,05 мм, один слой в полуперекрышу:

;

корпусная изоляция (4 на рис. 1) – пленка ПМ марки А толщиной 0,05 мм, восемь слоёв в полуперекрышу:

покровная изоляция (5 на рис. 1) – стеклолента толщиной 0,1 мм, один слой в полуперекрышу:

;

зазор на укладку – 0,3 мм.

Ширина паза в свету:

Припуск на штамповку – 0,15 мм.

Ширина паза в штампе:

Заполнение паза якоря по высоте:

медь по высоте:

изоляция проводника (3 на рис. 1) – пленка ПМ марки А толщиной 0,05 мм, один слой в полуперекрышу:

;

корпусная изоляция (4 на рис. 1) – пленка ПМ марки А толщиной 0,05 мм, восемь слоёв в полуперекрышу:

покровная изоляция (5 на рис. 1) – стеклолента толщиной 0,1 мм, один слой в полуперекрышу:

;

зазор на укладку – 0,2 мм.

Прокладки миканитовые (2 на рис. 1) толщиной 0,5 мм – одна под клин, одна на дно паза, одна между сторонами катушек:

Клин (1 на рис. 1) – 6,0 мм.

Высота паза в свету:

Припуск на штамповку – 0,15 мм.

Высота паза в штампе:

Общая толщина изоляции по ширине паза на две стороны с учетом зазоров на укладку и припусков на штамповку – 2,65 мм.

Общая толщина изоляции по высоте паза на две стороны с учетом зазоров на укладку и припусков на штамповку – 5,95 мм.

Размеры паза

Полученные размеры отличаются от заданных bп x hz = 10 x 42,2 мм:

не более 5%.

Составим эскиз паза в масштабе 2:1 (рис. 1).

Зубцовое деление якоря:

Ширина головки зуба:

Зубцовый шаг по дну паза:

Ширина зубца якоря у основания:

Ширина зубца якоря на высоте 1/3 hz:

1.6.  Плотность тока.

где 2а – число параллельных ветвей обмотки;

q0 – поперечное сечение проводника, мм2;

Iя = Iч = 880 А.

1.7.  Линейная нагрузка.

где Dя – диаметр якоря, см.

1.8.  Фактор нагрева.

1.9.  Задаемся новыми значениями чисел проводников в пазу:

1.10.  Линейная нагрузка:

1.11.  Плотность тока:

1.12. Размер проводника (при неизменном размере по высоте паза).

Площадь сечения проводника:

Ширина проводника:

1.13. Ширина паза.

Не меняя способ укладки проводников в пазу получаем размеры меди по ширине для каждого из значений u1, u2, u3:

1.14. Ширина зубца якоря у основания.

Проверка ограничения по условию магнитного насыщения и механической прочности:

         

Зубцы якоря с данной шириной основания удовлетворяют условию магнитного насыщения и механической прочности.

Ширина зубца якоря на высоте 1/3:


Шаг 2. Определение показателя использования якоря при различном числе проводников в пазу.

2.1.  Индукция в расчетном сечении зубца, сохраняемая постоянной во всех последующих расчетах:

         [1, стр. 81, формула 2.51].

2.2.  Индукция в зазоре заданного двигателя:

где kс ≈ 0,94 – коэффициент заполнения якоря сердечника сталью.

2.3.  Показатель использования якоря:

2.4.  Индукция в зазоре при различном числе проводников в пазу (при ):

2.5.  Использование якоря:

2.6.  Построим графики зависимости А, Bδ и  от uп (рис. 2).

2.7.  График зависимости  показывает, что показатель использования якоря изменяется нелинейно с изменением числа проводников и оптимальное значение достигается при заданном числе проводников в пазу якоря рассматриваемого двигателя      uп = 8.

2.8.  Определяем линейную нагрузку Amin и Amax.

Для устранения круговых огней на коллекторе среднее межламельное напряжение не должно превышать 19÷20 В (для компенсированных машин). В этом случае минимально возможное число коллекторных пластин определяется по формуле:

Похожие материалы

Информация о работе