Расчет и проектирование двигателя постоянного тока мощностью 500 Вт

Введение

Авиация является одной из быстро развивающихся областей техники. За полтора-два десятилетия почти полностью обновляется парк эксплуатируемых самолётов; заменяется их оборудование. Новые требования, предъявляемые к самолёту, заставляют пересматривать характеристики всего электротехнического оборудования, в том числе и электрических машин. Снижаются масса и габариты электрических машин, возрастают окружающие температуры и механические воздействия; их облик становится совершенно другим. Изменяется сам подход к выбору конструктивной схемы и способов охлаждения, сроков службы и применяемых материалов, методов крепления и надёжности.

Авиационные электрические машины, в том числе и машины постоянного тока, принципиально не отличаются от электрических машин, применяемых в наземных установках. Однако относительный вес (кг/кВт) авиационных электрических машин значительно ниже, чем у электрических машин наземных установок.

Проектирование электрической машины охватывает довольно сложный комплекс проблем: электрических, магнитных, тепловых, вентиляционных и механических. При проектировании следует стремиться к оптимальному использованию всех применённых материалов в электромагнитном , тепловом  и механическом отношениях, что особенно важно для авиационных электрических машин.

Авиационные электрические машины, в том числе и машины постоянного тока, должны нормально работать в следующих условиях: температура окружающей среды от -60 до +50°С, относительная влажность окружающей среды до 98%, вибрация мест крепления с частотой 3200 периодов в минуту.

Из выше перечисленных требований видно, что авиационные электрические машины работают в тяжелых и сложных условиях. В самом деле, с увеличением высоты уменьшаются давление и плотность воздуха, а это ведет к ухудшению условий охлаждения электрических машин.

При изменении давления, температуры и влажности окружающей среды изменяется электрическая и механическая прочности материалов, из которых выполнены машины. При подъеме на высоту увеличивается время горения дуги, а следовательно, ухудшается коммутация; кроме того, вследствие уменьшения плотности воздуха плохо восстанавливается оксидная пленка на коллекторе, что приводит к резкому увеличения износа щеток. При низких температурах из-за замерзания смазочных веществ создаются большие моменты сопротивления, что приводит к перегрузке электродвигателей  и т. д.         

В зависимости от режима работы электродвигатели постоянного тока делятся на двигатели длительного, кратковременного и повторно-кратковременного режима. Наибольшее применение в авиации находят электродвигатели повторно-кратковременного и кратковременного режимов работы.

Целью и задачей дипломного проекта являетсярассчитатьиспроектировать двигатель постоянного токамощностью 500 Вт , рассчитать технологическийпроцесссборкиэлектродвигателя, определитьтехнико-экономические показатели, рассчитать годовой экономический эффект.

1 Назначение и конструкция электродвигателя

   Электродвигатель предназначен для привода бортовой электролебёдки.

   Основными частями двигателя являются: корпус с катушками (состоит из  собственно корпуса, четырёх шихтованных полюсов и четырёх последовательно   соединённых катушек возбуждения; корпус имеет цилиндрическую форму и   четыре окна для осмотра коллектора и щёток), якорь (состоит из вала и   напрессованных на него коллектора, пакета железа и двух подшипников,   которые работают без пополнения и смены смазки до конца срока службы    машины), передний и задний подшипниковые щиты (задний щит имеет форму   квадрата с отверстиями для крепления к корпусу электролебёдки), вентилятор, траверса со щетками (траверса представляет собой кольцо,   вмонтированное в корпус, к которому крепятся щеткодержатели; в обоймы    щёткодержателей вставлены четыре щётки), выводные провода двигателя   пропущены в отверстие заднего подшипникового щита.

   В состав коллектора входят: профиль коллекторный ПКМ-Н-1-14, 5*3,

  ТУ16-501.033-87; материал прессовочный АГ-4В ГОСТ 20437-89;

  слюдопласт КИФЭ-0,5 ТУ16-89И79.0183.002

2 Технические данные

    Таблица 2.1 – Технические данные

IC00 – естественное охлаждение прямой конвекцией воздуха

IM3001 – крепление фланцем с помощью 4 болтов

IP44 – закрытое исполнение

3 Принцип действия электродвигателя

Электродвигатели постоянного тока в зависимости от режима работы делятся на двигатели длительного, кратковременного и повторно – кратковременного режима. Наибольшее применение в авиации находят электродвигатели повторно – кратковременного и кратковременного режимов работы.