Расчет машины постоянного тока (стр. 1 из 5)
Государственное общеобразовательное учреждение
Высшего профессионального образования
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ
Кафедра «Электротехника, электроника и электромеханика»
Курсовой проект
По дисциплине: “Электрические машины”
на тему: “Расчет машины постоянного тока”
Хабаровск 2011
Содержание
Введение
1. Выбор главных размеров
2. Выбор обмотки якоря
3. Расчет геометрии зубцовой зоны
4. Расчет обмотки якоря
5. Определение размеров магнитной цепи
6. Расчет сечения магнитной цепи
7. Средние длины магнитных линий
8. Индукция в расчетных сечениях магнитной цепи
9. Магнитное напряжение отдельных участков магнитной цепи
10. Расчет параллельной обмотки возбуждения
11. Коллектор и щетки
12. Расчет обмотки добавочных полюсов
13. Потери и КПД
Заключение
Список используемой литературы
Введение
В общем объеме производства электротехнической промышленности электрические машины занимают ведущее место, а поэтому эксплуатационные свойства новых электрических машин имеют важное значение для экономики России.
Проектирование электрических машин основано на знании процессов электромеханического преобразования энергии и опыта инженеров – электромехаников, умеющих применять вычислительную технику.
При проектировании электрических машин конструктивные элементы должны быть рассчитаны так, что бы при изготовлении машины трудоёмкость и расход материалов были наименьшими, а при эксплуатации они должны обладать оптимальными энергетическими показателями с учетом современного мирового уровня изготовления, а также требований государственных и отраслевых стандартов.
Высокая трудоемкость расчетов электрических машин не позволяет проводить, исследования, оптимизировать различные параметры и характеристики, создавать реальные проекты электрических машин. Громоздкие расчетные формулы не дают возможности увидеть закономерности сложных процессов, протекающих в электрических машинах, а также создания высоконадежной техники на уровне лучших мировых образцов.
В данном курсовом проекте производится расчет двигателя постоянного тока параллельного возбуждения без стабилизирующей обмотки, исполнения по степени защиты - IP22, по способу охлаждения – IC01, изоляция класса В, за основу принята машина постоянного тока серии 2П.
Исходные данные:
Номинальная мощность –
Номинальное напряжение –
Номинальная частота вращения –
Высота оси вращения –
Возбуждение параллельное без стабилизирующей обмотки. Исполнение по степени защиты – IP22, по способу охлаждения – самовентиляция (ICO1).
Режим работы – длительный. Изоляция класса нагревостойкости – В.
За основу конструкции принять машину постоянного тока серии П или 2П.
1. Выбор главных размеров
двигатель постоянный ток обмотка якорь
Предварительное значение КПД
Номинальный ток (предварительное значение) определяется по формуле:
(1.1) 
Ток якоря определяется по формуле:
(1.2)где
– коэффициент, который для машин мощностью от 10 – 100 кВт берется в интервале 0,035 – 0,02; 
Электромагнитная мощностьдля электрических машин общего назначения:
(1.3) 
Наружный диаметр машины определяется из уравнения:
(1.4) 
Для четырех полюсной машины (2р = 4) D» h.
Линейная нагрузка якоря равняется
;Индукция в воздушном зазоре равняется
;Расчетный коэффициент полюсной дуги
;Расчетная длина якоря:
(1.5) 
Отношение длины магнитопровода якоря к его диаметру:
(1.6) 
Для машины общепромышленного применения рекомендованные значения l находятся в пределах 0,4 £l£ 1,25.
Число полюсов машины равно 2р = 4;
Полюсное деление:
(1.7)
Расчетная ширина полюсного наконечника:
(1.8) 
Действительная ширина полюсного наконечника
;2. Выбор обмотки якоря
Ток параллельной ветви:
(2.1) 
Предварительное общее число эффективных проводников обмотки якоря:
(2.2) 
Крайние пределы чисел пазов якоря:
(2.3)где t1 – зубцовый шаг, крайние пределы которого определяются для различных высот вращения из следующих соотношений:
| h, мм | 80–200 | 225–315 | 355–500 |
| t, мм | 10–20 | 15–35 | 18–40 |
Ориентировочно число пазов можно определить по формуле:
(2.4)отношение
При выбранном Z t1:
(2.5) 
Число эффективных проводников в пазу (целое число):
(2.6) 
Максимальное число коллекторных пластин:
(2.7)где
– число элементарных пазов в одном реальном и 
; 
Напряжения между соседними коллекторными пластинами:
(2.8) 
Коллекторное деление:
(2.9)где DК – диаметр коллектора и при полузакрытых пазах DК = (0,65–0,85) D.
Число коллекторных пластин уточняют путём сравнения вариантов:
Таблица 2.1 Варианты выполнения обмотки якоря
| № | un | К=unZ | Wc=N/2K | Uк ср | t к, мм |
| 1 | 1 | 44 | 2 | 10 | 12 |
| 2 | 2 | 88 | 1 | 5 | 5,9 |
| 3 | 3 | 132 | 0,66 | 3,3 | 3,99 |
| Принято | 1 | 44 | 2 | 10 | 12 |
Число витков в секции (целое число):
(2.10)