Электротехника \ Электрические машины

Расчет электродвигателя постоянного тока специального назначения, страница 6

5.6.14 Масса меди ОВ, кг


5.7 Расчет коллектора и щеток

5.7.1 Диаметр коллектора, см

 

5.7.2 Коллекторное деление, см

5.7.3 Ширина коллекторной пластины по окружности коллектора, см

 , где ∆к – толщина изоляции.

5.7.4 Окружная скорость коллектора, м/с

 

 

5.7.5 Толщина заплечника пластины, см

.

5.7.6 Ширина щетки, мм

Принимаем ширину щетки bщ=6,3.

5.7.7 Плотность тока в щетках (предварительно), А/см.

По рекомендациям  jщ=15…30. Принимаем  jщ=15.

Выбираем марку щеток А-16, т.к. она соответствует требованиям:

-  область применения – авиация;

-  окружная скорость коллектора – 15 м/с;

-  падение напряжения в щетках – 2,3В;

-  плотность тока в щетках – 15 А/см2.

5.7.8 Площадь щеточного контакта, см2


5.7.9 Длина щетки, см

  

Принимаем длину щетки l =1,0.

5.7.10 Действительная плотность тока в щетке, А/см

 

Что не превышает допустимого значения плотности тока для данной щетки.

5.7.11 Высота щетки, см

Принимаем высоту щетки в начале работы h=1,6.

5.7.12 Длина рабочей поверхности коллектора, см

 

5.7.13 Падение напряжения, ℅

Марка

Тип

Размеры, мм

Плотность тока, А/см2

Удельное давление, Па

Падение напряжения, В

А – 16

К8 – 4

6,3× 10,0×16

15

2,5·104

2,3

5.8 Расчет потерь и КПД

5.8.1 Потери электрические в обмотке якоря, Вт

 

5.8.2 Потери электрические в обмотке возбуждения, Вт

5.8.3 Потери электрические в щетках, Вт

5.8.4 Потери механические в щетках, Вт

, где Кт=0,3 – коэффициент трения щеток о коллектор;

 

5.8.5 Масса спинки якоря, кг

5.8.6 Масса зубцов, кг

     

5.8.7 Частота перемагничивания, Гц

5.8.8 Магнитные потери в стали, Вт

  где К=2,0...3,0 – коэффициент увеличения потерь при механической обработке. Принимаем К=3;

р0=3,2 Вт/кг – удельные потери в стали 1411 при f=50 Гц (по приложению 12 в Л1).

5.8.9 Потери на трение в подшипниках и о воздух, Вт

 

Принимаем Ртв=4.

5.8.10 Добавочные потери, Вт

5.8.11 Сумма потерь в машине, Вт

5.8.12 Потребляемая мощность, Вт

5.8.13 Коэффициент полезного действия, %

5.8.14 Потребляемый ток из сети, А

Предварительно было принято η=40%, ток I=9,26 А. Полученные значения КПД и тока незначительно отличаются от принятых, поэтому перерасчет машины не требуется.


6.1 Определение реакций, действующих на вал

          , где

6.1.1 Номинальный момент двигателя, Н·м

6.1.2 Расчетный момент, Н·м

Принимаем М=0,22

6.1.3 Сила тяжести ротора, Н

, где mp – масса ротора

6.1.4 Эксцентриситет ротора, мм

Для δ=0,35 и h=80  е0=0,1…0,15. Принимаем е0=0,13.

6.1.5 Нагрузка от остаточной неуравновешенности, Н

6.1.4 Сила одностороннего магнитного притяжения ротора из-за эксцентриситета, Н

     , т.к. 2р=2, то  =0,1

6.1.5  Реакции, Н

                                       

                      


6.2 Расчет вала на прочность

6.2.1 Изгибающий момент в рассматриваемом сечении, Н·м

6.2.2 Момент кручения, Н·м

 

6.2.3 Расчетный диаметр выходного конца вала, мм

6.2.4 Эквивалентное напряжение в сечении, МПа

Выбираем материал вала сталь марки 30ХГСА, где σт=830 МПа. Из условий прочности необходимо, чтобы                  

                  Результат приемлем.


6.3 Расчет и выбор подшипников

6.3.1 Диаметр ступени вала под подшипник, мм

dст=7.

По диаметру ступени вала выбираем радиальный шарикоподшипник особо легкой серии 100:

d=7 мм;                      B=6 мм;                     С=2200 Н;

D=19 мм;                   C0=1157 Н;                nmax=25000 об/мин.

6.3.2 Расчетные коэффициенты

 , где Fa=PG                                             

                            

Скачать файл