Расчет параметров зубчатой передачи. Определение диаметров якоря и коллектора. Расчет обмотки якоря, страница 8

bmд=0,0022/ 0,6*0,33*0.97=0,0116

10.3. Параметры катушки добавочного полюса

М.д.с. катушки добавочного полюса

Fд=(Faq-Fko)+Fδд1+Fδj.                                                     (10.14.)

Fд=(7387.706-4728.132)+379.79+28.75=3068.112

М.д.с. в воздушном зазоре

Fδд1=0,8*Bk* δд1*K* δд1*10.                                               (10.15.)

Fδд1=0,8*0,077*0,5*1.22*10=379.79

М.д.с. во втором «воздушном зазоре»

 Fδj=0,8*Bmд(bmд*δj / bmд+2 δj)*10,                                     (10.16)

Fδj=0,8*0,6(0,012*0,8 / 0,012+2*0,8)*10=28.75

Число витков катушки добавочного полюса

ωд=Fд / (Iн / aд),                                                                   (10.17.)

ωд=3068.112 / 725.34=4.23

Сечение меди катушки добавочного полюса

qд=(Iн / ад) / Jд    ,                                                                    (10.18.) 

qд=(725.34/1)/ 4=181.34

Средняя длина витка катушки

lсрд=2lmд+π(bmд+bкат),                                                             (10.19.)

lсрд=2*0,34+3,14(0,012+0,022)=0,788

Сопротивление добавочных полюсов при 20С

rдп=2р(lсрд*ωд / 57qд*ад)                                                         (10.20.)

rдп=2*3(0,788*4.23 / 57*181.34*1)=0,0019

Масса меди всех добавочных полюсов ТД , кг

mд=8,9*lсрд* ωд*2р*qд*10,                                               (10.21.)

mд=8,9*0,788*4.23*6*181.34*10=32.292

XI. Расчет потерь и к.п.д. двигателя.

11.1. Потери в меди (электрические потери), Вт

ΔРмо=I²(ra+βн*rв+rд+rko),                                                               (11.1.)

Где ra, rв, rд, и rko – соответственно сопротивления обмоток якоря, главных и добавочных полюсов, а также компенсационной обмотке

Βн- коэффициент постоянной шунтировки

ΔРмо=826,54²*0,0188=12,826

11.2. Потери в стали при холостом ходе, Вт

ΔРсо=(2,4…2,7)(ma*pa+mz*pz),                                                (11.2.)

ΔРсо=2,5*( 7.4*700.08+72.53*16.7)= 15980.7Вт

где ma- масса стали ярма якоря,кг

mz-масса стали зубцов якоря,кг

pa и pz-удельные потери в стали ярма из зубцов якоря, Вт /кг

11.3. Масса ярма якоря

ma=π/4[(Da-2hz)²-Di²-mk*dk²]*la*kc*7,8*10                            (11.3.)

ma=0,785[(65.1147-2*2.726)²-30²-25*4]*34.71*0,97*7,8*10=514.59кг

где 7,8 – плотность стали, кг/см³

11.4. Масса зубцов якоря

mz={π/4[(Da²-(Da-2hz)²]-Zbnhz}* la*kc*7,8*10                        (11.4.) 

 mz={0.785[4239-3558.12]-(102*0.908*2.72)*34.071*0,98*7,8*10= 72.55кг

11.5.Удельные потери в стали ярма якоря

ра=pr+pвихр=[0,044  f+5,6(f  / 100)²]*(Ba)²                                (11.5.)  

ра=[0,044  *51.76+5,6(51.76/100)²](2.1)²=16.06Вт/кг

11.6. Удельные потери в зубцах

pz=[0,044f+5,6(f/100)²](Bz1 / 3)²                                                 (11.6.)  

pz=[0,044*51.76 +5,6 (51.76/100)²*(1.4)²=7.4 Вт/кг

11.7. Добавочные потери в стали при нагрузке оценивают в долях от основных потерь в стали при холостом ходе в соответствии с ГОСТ 2582-81

ΔРдоб=Кд* ΔРсо                                                                                                                                                     (11.7.)

ΔРдоб=0,24*12546.97=3011.27Вт

11.8. Механические потери

ΔРмех=ΔРтщ +ΔРподш                                                                      (11.8.)

ΔРмех=4021.62+1595,74=5617.37Вт

11.9. Потери от трения щеток о коллектор, Вт

ΔРтщ =9,81∑Sщ*рщ*ρ*vк                                                             (11.9.)

Где ∑Sщ= lщ*bщ*nщ*2g=288- общая площадь прилегания щеток к коллектору,см²;

рщ=0,3 кгс/см²- удельное давление на щетку при опорно-осевом подвешивании;

ρ= 0,17- коэффициент трения щеток о коллектор;

vк  =π*Dk*n/60=34,5- окружная скорость коллектора, м/с

ΔРтщ =9,81*288*0,3*0,15*31.63=4021.62 Вт

11.10. Потери от трения в подшипниках, Вт

ΔРподш   = 0,002Uн*Iн                                                                (11.10.)

ΔРподш   = 0,002*1100*725.34=1595,74 Вт

11.11. Потери в щеточном контакте

ΔРэщ= ΔU*Iн                                                                              (11.11.)

ΔРэщ= 2*725.34=1450.68 Вт

11.12. К.п.д. определяется по формуле

ηд=1-(∑ΔР / U*I)                                                                       (11.12.)

где ∑ΔР- сумма всех потерь= 69600.18 Вт

ηд=1-69600.18/(725.34*1400)=0,93

XII. Расчет и построение электромеханических

характеристик ТД.

К электромеханическим характеристикам на валу ТД относят  зависимости:

-  частоты вращения от тока n(I);

-  вращающего момента от тока M(I);

-  к.п.д. на валу от тока  η(I).

Электромеханическими характеристиками на ободе колеса являются зависимости:

-  скорости от тока v(I)-скоростная характеристика;

-  силы тяги от тока Fкg(I)- электротяговая характеристика;

-  к.п.д. от тока ηо (I)-с учетом потерь в тяговой передаче моторно-осевых подшипниках.

12.1. Характеристика намагничивания двигателя

Характеристикой намагничивания называют зависимость магнитного потока от м.д.с. холостого хода Ф(Fμ).

По полученным парным значениям Ф и Fμ на миллиметровой бумаге строят кривую намагничивания и отмечают на ней точку номинального режима.

Определяют коэффициент насыщения магнитной цепи ТД для номинального режима по формуле

Кн= Fμн / Fδн                                                                       (12.1.)

Кн=42961.48 / 10064.55=4.26

12.2. Электромеханические характеристики тягового двигателя

Частота вращения якоря ТД

n=E*60*a / Ф*N*p                                                                   (12.2)

n=1040.98*60*3 / 0,097*733*3=872.96

12.3.Э.д.с. двигателя

Е= Uн-Ia(ra+β*rв+rд+rко)- Δuщ                                                    (12.3.)

Е= 1100-725.34(0,073+0,005)-2=1040.98

12.4. Скорость движения электровоза

v=0,188(Dбn / μ)                                                                        (12.4.)

V=0,188*(1,25*872.97) / 4,63=44.28

Расчет характеристик n(I) и v(I) производится в табличной форме (табл.12.2.)

                                                                                         Таблица 12.2.