Расчет электромеханических и электрогидравлических рулевых приводов (стр. 4 из 6)
Расчётная мощность, развиваемая генератором в номинальном режиме
где
– номинальная мощность исполнительного электродвигателя, кВт; 
– номинальный КПД исполнительного электродвигателя.Однако выбор генератора производится не по расчётной номинальной, а по, так называемой, габаритной мощности генератора:
Номинальная частота вращения генератора для снижения габаритов и веса должна быть не менее 1500об/мин. Выбор генератора производится из каталога по условию
.Таблица данных генератора.
| Тип | П31 | Wвг | 4800 |
| Р, кВт | 2,2 | Jг,кг*м^2 | 0,052 |
| U, В | 230 | Uвг, В | 220 |
| nн,об/мин | 3000 | Iвг, А | 0,25 |
| Iн, А | 12,5 | Rвг, Ом | 712 |
| Rя+Rдд, Ом | 1,03 | Фном, Вб | 0,0047 |
| Nяг | 864 | Wн, рад/с | 314,16 |
| р | 1 | Fн, A | 1200 |
| 2а | 2 | ηнг, % | 76,52 |
Рис. 6. Кривая намагничивания Ф=f(F)
5.3 Расчёт МДС генератора и числа витков ПКО
Для получения механической характеристики электродвигателя, соответствующей расчётной, необходимо определить расчётный магнитный поток, создаваемый обмоткой независимого возбуждения генератора и число витков ПКО.
В режиме идеального холостого хода электродвигателя (следовательно, и холостого хода генератора) магнитный поток генератора определяется только МДС независимой обмотки возбуждения генератора.
Конструктивный коэффициент генератора:
где
– напряжение холостого хода генератора, В; 
–угловая скорость генераторного агрегата на холостом ходу, не должна превышать синхронной угловой скорости приводного двигателя;
В этой формуле:
– число пар полюсов генератора; 
– число активных проводников обмотки якоря генератора равное удвоенному числу витков обмотки якоря генератора; 
– число параллельных ветвей обмотки якоря генератора.Напряжение генератора в режиме идеального холостого хода исполнительного электродвигателя равно его ЭДС. Так как ЭДС двигателя независимого возбуждения прямо пропорционально его угловой скорости, то
где
– расчётная угловая скорость холос- того хода электродвигателя; 
– номинальная угловая скорость, напряжение и ток якоря исполнительного двигателя; 
– сопротивления якорной обмотки и обмотки добавочных полюсов исполнительного двигателя.Для найденного значения магнитного потока Фхх по кривой намагничивания генератора определяется намагничивающая сила
, создаваемая обмоткой независимого возбуждения генератора.Расчётный поток и необходимое число витков ПКО определяются по режиму стоянки двигателя под током. Генератор при этом работает в режиме короткого замыкания, и его ЭДС не должна превышать
где
– коэффициент, учитывающий увеличение сопротивления при нагреве,для машин классом изоляции
равен 1,24; 
– ток якоря исполнительного двигателя, соответствующий моменту короткого замыкания. 
– сопротивление якорной цепи системы Г – Д; 
– падение напряжения на щеточном переходе.Эта ЭДС определяется суммарным магнитным потоком независимой и противокомпаундной обмоткой генератора. Следовательно, магнитный поток генератора в режиме короткого замыкания:
где
.По значению Фкг и характеристике холостого ходя генератора определяется
– магнитодвижущая сила генератора в режиме короткого замыкания.Число витков ПКО, необходимо для получения желаемой механической характеристики
где
– МДС независимой обмотки возбуждения генератора, А 
– МДС генератора в режиме короткого замыкания, А 
– МДС реакция якоря генератора, А.
В этой формуле
– коэффициент, учитывающий размагничивающее действие реакции якоря генератора. Генераторам больших мощностей соответствует меньшие значения; 
– число активных проводников; 
– число параллельных ветвей обмотки якоря генератора; 
– число полюсов генератора; 
- ток стоянки исполнительного электродвигателя (ток короткого замыкания), А.Полученное значение Wпко округляется до целого числа
.5.4 Выбор возбудителя и регулировочного реостата
В качестве возбудителей в системах Г – Д простого действия могут использоваться как генераторы постоянного тока, находящиеся на одном валу с агрегатом «приводной двигатель-генератор», так и статические выпрямители.
Мощность возбудителя, питающего обмотки возбуждения генератора, исполнительного двигателя и аппаратуру управления, контроля и сигнализации.
где UВ — выходное напряжение возбудителя, В
- ток обмотки независимого возбуждения генератора (из п.2.3), 
— ток возбуждения исполнительного двигателя, 
— суммарная мощность одновременно работающих элементов управления, контроля и защиты. Примерно можно принять равной 100 - 200 Вт, 
- токи разрядных резисторов генератора и двигателя, А.Величина сопротивлений разрядных резисторов принимается в 3-5 раз больше сопротивлений обмотки возбуждения при напряжении возбуждения 220В и в 6-10 раз больше при напряжении возбуждения 110В. Все резистора выбираются по величине сопротивления и по току (мощности рассеивания).
Так как мощность преобразователя мала, то в качестве возбудителя целесообразно выбрать статический преобразователь.
Для плавного регулирования скорости вращения исполнительного двигателя в системе Г-Д простого действия в обмотку независимого возбуждения генератора последовательно включается регулировочный реостат (3 ступени). Величина сопротивлений ступеней реостата может быть выбрана из условия равномерного изменения ЭДС генератора на всех положениях рукоятки поста управления. Рассчитаем с допущением, что ток возбуждения генератора всегда прямо пропорционален ЭДС генератора. Поэтому можно сразу задавать ток возбуждения.