Реферат: Методическое руководство по расчету машины постоянного тока МПТ

Исходными данными для проектирования являются следующие данные: полезная мощность Р _н , Вт; номинальное напряжение U _н , В; частота вращения n _н , об/мин; способ возбуждения - последовательное, параллельное, постоянные магниты; режим работы - продолжительный, кратковременный, повторно-кратковременный; исполнение - закрытое, защищённое.

Расчётный формуляр проектируемой машины должен содержать: исходные данные для проектирования, данные расчётов и графическую часть. Последняя включает в себя общий вид и разрез машины, эскиз листа статора и якоря, эскиз паза в разрезе с обмоткой и изоляцией, развёрнутую схему обмотки якоря, рабочие характеристики ЭМ. Расчёт габаритов, параметров и величин, характеризующих МПТ, производится с использованием системы СИ.

1. ОСНОВНЫЕ РАЗМЕРЫ МАШИНЫ

Для уменьшения магнитных потерь магнитопровод якоря МПТ малой мощности набирается из штампованных листов электротехнической стали толщиной 0,2, 0,35 и 0,5 мм. Размеры якоря определяются мощностью машины, частотой вращения и режимом её работы.

1. Для определения размеров якоря используют расчётную (электромагнитную) мощность, которая зависит от ЭДС обмотки якоря.

Для двигателя постоянного тока

, (1.1)

где Е , I _a - ЭДС и ток якорной обмотки;

U - напряжение, подводимое к двигателю;

DU _щ - падение напряжения в щётках;

Р _н - номинальная мощность двигателя;

h_н - номинальный КПД двигателя;

DР _м ,DР _щ - потери в якорной цепи и щётках двигателя при номинальном токе.

Потери в обмотке якоря и щётках для длительного режима можно принять равными 2/3 общих потерь двигателя:

, (1.2)

где DР_S - суммарные потери двигателя.

В этом случае расчётная мощность двигателя определяется следующим выражением:

. (1.3)

В электродвигателях повторно-кратковременного или кратковременного режимов работы потери в меди обмотки и щётках составляют в среднем около 3/4 общих потерь. Поэтому для определения расчётной мощности используется формула

. (1.4)

В генераторах постоянного тока продолжительного режима потери в обмотке якоря и щётках составляют в среднем около половины общих потерь. Расчётная мощность для этих машин может быть рассчитана по формуле

(1.5)

где I _в - ток возбуждения генератора.

Это выражение обычно преобразовывают к виду

. (1.6)

Значения КПД двигателя и генератора в зависимости от мощности и режима работы представлены в табл. 1.

Таблица 1

Значения КПД машин постоянного тока, %

РН , Вт	Режим		РН , Вт	Режим
	длительный	кратковременный		длительный	кратковременный
10	38	30	200	63	52
20	45	38	300	66	56
30	50	42	400	70	58
40	53	45	500	72	60
50	55	47	600	74	62
60	57	48	700	75	63
70	58	49	800	76	64
80	59	50	900	77	65
90	60	51	1000	78	66
100	60	51

Приведённые величины КПД являются ориентировочными и слабо влияют на габариты МПТ. Более точные значения КПД получаются после полного её расчёта.

2. Величина тока якоря рассчитывается по следующим выражениям:

а) для двигателя последовательного возбуждения

; (1.7)

б) для двигателя параллельного возбуждения

; (1.8)

в) для генератора параллельного возбуждения

. (1.9)

Предварительное значение тока возбуждения может быть принято равным 10 - 20% от величины полного тока, причём большее значение - для машин меньшей мощности.

ЭДС обмотки якоря рассчитывается через ранее найденную расчётную мощность:

(1.10)

3. Машинную постоянную рассчитывают по уравнению

(1.11)

где a- коэффициент полюсной дуги, a = 0,6 - 0,7;