Магнитная система электродвигателя - Расчет электродвигателей малой мощности
Целью расчета магнитной системы электродвигателя постоянного тока малой мощности является:
- 1) определение размеров магнитной системы машины и длины полюсов и станины; 2) определение необходимой м. д.с. возбуждения; 3) построение кривой намагничивания машины.
Как указывалось выше, имеются разнообразные конструкции магнитных систем электродвигателей постоянного тока малой мощности, однако не все они в одинаковой мере распространены. Наиболее часто встречающиеся из них представлены на рис. 2.6.1 и 2.6.2.
Рис. 2.6.1 Магнитная система электродвигателя с отъемными полюсами
Рис. 2.6.2 Шихтованная магнитная система электродвигателя
Магнитная система электродвигателей постоянного тока малой мощности обычно выполняется или в виде сплошной стальной станины с отъемными цельными или шихтованными полюсами (рис. 2.6.1) или же в виде шихтованной станины вместе с полюсами (рис. 2.6.2). Расход меди на обмотку возбуждения при шихтованной станине получается несколько большим, чем при отъемных полюсах, вследствие увеличенной средней длины витка катушки. Шихтованная станина и полюса штампуются из листовой электротехнической стали толщиной 0,5 мм.
Высота сердечника якоря
м, (2.6.1)
Где диаметр вала, по опыту построенных маломощных машин,
м (2.6.2)
Проверка индукции в сердечнике якоря
Тл. (2.6.3)
Максимальная индукция в сердечнике якоря допускается до 1,3?1,5 Тл.
Осевая длина полюса
м. (2.6.4)
Высота сердечника полюса машин малой мощности предварительно может быть принята
м. (2.6.5)
Окончательная высота полюса уточняется при размещении обмотки возбуждения на нем.
Магнитная индукция в сердечнике полюса в машинах для продолжительного режима работы принимается в пределах 1,0?1,5 Тл. Тогда поперечное сечение сердечника полюса будет
м?, (2.6.6)
Где - коэффициент магнитного рассеяния для машин малой мощности.
Ширина сердечника полюса
м, (2.6.7)
Здесь - коэффициент заполнения сечения полюса сталью при шихтованных полюсах; в случае цельных полюсов.
Поперечное сечение станины
м?, (2.6.8)
Где Вс магнитная индукция в станине в машинах для продолжительного режима работы принимается в пределах 1,0?1,4 Тл.
Осевая длина обычно:
У станины с отъемными полюсами (рис. 2.6.1)
М, (2.6.9)
У шихтованной станины (рис 2.6.2)
(2.6.10)
Высота станины
м, (2.6.11)
Средние длины путей магнитного потока в каждом участке магнитной системы:
- А) длина станины, м; Б) длина сердечников полюсов, м; В) длина воздушного зазора, м; Г) длина зубцов якоря, м; Д) длина сердечника якоря
м. (2.6.12)
Коэффициент воздушного зазора
(2.6.13)
М. д.с. для воздушного зазора
А (2.6.14)
Магнитная индукция по трем сечениям зубцов якоря в случае круглого паза
Тл, (2.6.15)
Тл, (2.6.16)
Тл, (2.6.17)
М. д.с. для зубцов
А, (2.6.18)
Где напряженности магнитного поля,,определяются по кривой намагничивания (приложение 4).
В случае трапецеидальных пазов с одинаковой толщиной зубца по высоте определяется только одно значение магнитной индукции и напряженности магнитного поля в зубце.
Магнитная индукция в сердечнике якоря
Тл. (2.6.19)
М. д.с. для сердечника якоря
А, (2.6.20)
Где удельные ампервитки - из кривой намагничивания.
Магнитная индукция в сердечнике полюса
Тл (2.6.21)
М. д.с. для сердечников сплошных полюсов
А, (2.6.22)
Где - по кривой намагничивания для шихтованных полюсов из приложения 4, для плошных полюсов из приложения 5.
Магнитная индукция в станине:
Тл (2.6.23)
М. д.с. для станины
А, (2.6.24)
Где-из кривой намагничивания (приложение 5) для сплошной станины, по приложению 4 для шихтованной станины.
Магнитная индукция в зазоре стыка
. (2.6.25)
М. д.с. для воздушного зазора в стыке между станиной и отъемными полюсами
А, (2.6.26)
Где длина эквивалентного воздушного зазора в месте стыка при шлифованных поверхностях соприкосновения станины и полюса может быть в среднем принята
м. (2.6.27)
Под кривой намагничивания машины понимается зависимость магнитного потока от м. д.с. возбуждения при постоянной частоте вращения и токе якоря, равном нулю.
Расчет кривой намагничивания машины для удобства обычно сводится в таблицу 2.6.1.
Расчет кривой намагничивания машины Таблица 2.6.1
Величины |
ЭДС холостого хода, В | |||
0,5Е |
0,8Е |
Е |
1,15Е |
1,3Е |
Ф Вб Вб Тл Вз. min Тл Вз. ср Тл Вз. max Тл Ва Тл Впл Тл Вс Тл Всб Тл Hз. min А/м Hз. ср А/м Hз. max А/м H3= А/м А AWз=HзLз А AWа=HаLа А AWпл=HплLпл А AWс=HсLс А А А А |
В основной столбец ее, соответствующий э. д.с. якоря Е, вписываются значения полезного потока и индукций отдельных участков магнитной системы. Остальное столбцы таблицы заполняются значениями этих величин, измененными пропорционально соответствующим величинам э. д.с., кроме напряженностей магнитного поля. Далее для каждого участка магнитной системы машины по соответствующим индукциям и кривым намагничивания приложений определяются напряженности и вписываются в соответствующие строку и столбец табл. 2.6.1.
Затем напряженности магнитного поля умножают на средние длины соответствующих участков. Сложение этих произведений дает общую м. д.с. возбуждения на пару полюсов:
. (2.6.28)
Далее строится кривая намагничивания (рис.2.6.3)
,
Рис. 2.6.3 Кривая намагничивания машины;
Реакция якоря в машинах постоянного тока, оказывающая определенное влияние на рабочие свойства машины, в общем случае может проявляться в виде:
- А) поперечной составляющей м. д.с. якоря AWq ; Б) продольной составляющей ее AW? ; В) продольной м. д.с. коммутационных токов AWк короткозамкнутых секции обмотки якоря при ускоренной или замедленной коммутации тока в них.
В машинах постоянного тока без добавочных полюсов в положении щеток соответственно геометрической нейтрали процесс коммутации тока в короткозамкнутых секциях якоря, получается замедленным. В этом случае коммутационная м. д.с. якоря у электродвигателей усиливает поле полюсов.
С другой стороны, поперечная м. д.с. реакции якоря всегда ослабляет поле полюсов, продольная же м. д.с. у электродвигателей малой мощности обычно усиливает, ввиду этого суммарная м. д.с. реакции якоря электродвигателя.
А, (2.6.29)
Поперечная составляющая м. д.с. якоря AWq определяется по так называемой переходной характеристике машины
,
Построение которой производится по данным табл.2.6.1.
Определение AWq показано на рис.2.6.4, где прямоугольник abdc с высотой соответствующей Вб номинального режима и основанием b0 AS передвигается вправо так, чтобы площади заштрихованных криволинейных треугольников были равны, тогда искомая поперечная м. д.с. якоря на пару полюсов будет
А. (2.6.30)
Рис.2.6.4 Переходная характеристика машины
Поперечная м. д.с. якоря на пару полюсов может быть найдена и без планиметрирования криволинейных треугольников по формуле [3]
А (2.6.31)
Продольная составляющие м. д.с. якоря AW? возникает вследствие самопроизвольного сдвига щеток с геометрической нейтрали по механическим причинам и неточности их установки и в машинах малой мощности, вообще говоря, незначительна. Она определяется по известной формуле
, (2.6.32)
Где м
Продольная коммутационная м. д.с. якоря AWк в машинах малой мощности при замедленной коммутации тока в короткозамкнутых секциях. Ее величина для номинального режима может быть определена по следующей формуле [1]:
А, (2.6.33)
; (2.6.34)
; (2.6.35)
При этом
; (2.6.36)
; (2.6.37)
; (2.6.38)
Средняя эквивалентная индуктивность секции якоря
(2.6.39)
-- переходное падение напряжения в контактах двух разноименных щеток, В;
Ток одной щетки
(2.6.40)
Ток одной параллельной ветви
. (2.6.41)
Переходное падение напряжения в контакте щеток и их составляющие при номинальных плотностях тока в них в среднем можно принять:
Для щеток
М-1, М-6: В; В; В;
МГ-4: В; В; В;
ЭГ-2, ЭГ-8: В; В; В;
Полная м. д.с. возбуждения машины при нагрузке на пару полюсов:
, А (2.6.42)
Похожие статьи
-
Коллектор, щеткодержатели и щетки - Расчет электродвигателей малой мощности
В конструктивном, производственном и эксплуатационном отношениях коллектор представляет собой наиболее ответственную часть машины. Коллекторные пластины...
-
Задание на расчет 1) Исходные данные : - мощность на валу - P2 , Bт; - напряжение сети - U, B; - частота вращения - n, об / мин; - возбуждение -...
-
Обмотки якоря - Расчет электродвигателей малой мощности
В электродвигателях постоянного тока малой мощности при двухполюсном исполнении применяется простая петлевая обмотка, а при четырехполюсном - простая...
-
Обмотка статор якорь электродвигатель Задание на расчет 1) Исходные данные: - Число фаз статора - m1; - Мощность на валу - P2, Вт; - Напряжение сети -...
-
В машинах постоянного тока малой мощности применяются почти исключительно полузакрытые пазы якоря круглой, овальной, трапецеидальной и прямоугольной...
-
Введение - Расчет электродвигателей малой мощности
Проектирование электрической машины состоит из расчета и конструирования. Расчет машины в общем представляет собой математическую неопределенную задачу...
-
Ротор с беличьей клеткой и ее электрические параметры. - Расчет электродвигателей малой мощности
Токи стержня Iст и короткозамыкающих колец Iк ротора с беличьей клеткой определяются по формулам: А, (1.4.1) А, (1.4.2) Где коэффициент для трехфазных...
-
Эквивалентные активное и индуктивное сопротивления намагничивающего контура и короткозамкнутой обмотки ротора при неподвижном состоянии последнего имеют...
-
Ток холостого хода электродвигателя - Расчет электродвигателей малой мощности
Реактивная составляющая тока холостого хода асинхронного двигателя: А. (1.6.1) Для определения активной составляющей тока холостого тока асинхронного...
-
Статор, пазы, обмотка и ее электрические параметры. - Расчет электродвигателей малой мощности
В асинхронных электродвигателях с неявнополюсным статором применяются как однослойные, так и двухслойные петлевые обмотки статора. Однако наибольшее...
-
Механическая характеристика - зависимость электромагнитного момента от скольжения рассчитывается по формуле: Нм, (1.9.1) Изменяя от 0 до 1,0 через 0,1 и...
-
В модели рассматривается радиальная тепловая сеть. Потребление тепла в промышленном секторе учитывается при расчете зоны теплового влияния станции, т. к....
-
Магнитные материалы, применяемые при изготовлении трансформаторов - Расчет трансформатора
Основным элементом конструкции трансформаторов и дросселей являются магнитопровод. Назначение магнитопровода заключается в том, чтобы создать замкнутый...
-
Выбор числа и мощностей силовых трансформаторов - Расчет электрической сети микрорайона в г. Иркутск
Выбрать число и мощность трансформаторов для схем электроснабжения района, представленных на рис. 1.4, рис. 1.6, рис.1.7 и рис. 1.8, с исходными данными...
-
При формировании узловых уравнений следует пронумеровать узлы анализируемой цепи. В качестве опорного узла с индексом "0", относительно которого...
-
Баланс активной и реактивной мощностей - Расчет электрической сети микрорайона в г. Иркутск
Нагрузка электроснабжение потребитель трансформатор Определить нагрузки подстанций при следующих исходных данных: Таблица 1.3 - Исходные расчетные данные...
-
Алгебраические преобразования узловых уравнений активных цепей, связанные с группировкой членов, учитывающих токи и ЭДС управляемых источников, можно не...
-
Расчет токов и баланса мощностей электрической цепи
Задание 1. Найти искомые токи с помощью 1-го и 2-го законов Кирхгофа. 2. Найти эти же токи, пользуясь методом контурных токов. 3. Проверить правильность...
-
Выбор мощности и числа трансформаторов подстанции Мощность и число трансформаторов понижающих подстанций выбирают по расчетной мощности на шинах низшего...
-
Выбор типа подстанций, числа и мощности силовых трансформаторов - Расчет токов короткого замыкания
В настоящее время наибольшее применение находят комплектные трансформаторные подстанции, что значительно снижает сроки монтажа и улучшает условия...
-
В настоящем разделе приводится краткая характеристика и общая структура системы автоматизированного проектирования радиоэлектронной аппаратуры PCAD...
-
Матричный узловой цепь Недостатком метода расчета, основанного на непосредственном решении уравнений электрической цепи, является необходимость...
-
Если к узлу присоединены вырожденные ветви с идеальными источниками ЭДС, обладающими нулевым внутренним сопротивлением, узловое уравнение для такого узла...
-
Статистические испытания схемы проводятся исходя из того, что генерирование случайных логических переменных xI проводится с помощью равномерного...
-
(17) Где - установленная мощность котельной, МВт. 4. Удельный расход топлива, электроэнергии, воды. Удельный расход топлива на 1 ГДж отпущенной теплоты:...
-
Компенсация реактивной мощности - Расчет токов короткого замыкания
Имеет большое народно-хозяйственное значение, т. к. позволяет снизить потери мощности и напряжения питающих линий. Для повышения коофициента мощности...
-
I1 - I2 + I3 = 0 0,9 + j0,1 - (1,5 + j0,6) + 0,6 + j0,5 = 0 I1R1 + j(I1XL1) - j(I1XС1) + I2R2 - j(I2XС2) = E 16,668+ j2,808 + 1,404 +j8,334 + 1,56+ j9,27...
-
Опыт №1. Этапы моделирования по методике 1. За основу взято разделение внешних рискообразующих факторов на: политические, научно-технические,...
-
Установленная мощность котельной Определяем установленную мощность котельной с паровыми котлами, МВт: (1) Где - номинальная паропроизводительность...
-
Произведем расчет по графу состояний СМО. 1) Запишем граф состояний и систему уравнений для двухканальной СМО (). Система будет иметь 4 состояния: 1. X0...
-
Для расчета себестоимости по теплу и электроэнергии в модели используются несколько методик: по укрупненным показателям и по детальным расчетам, включая...
-
1. Расчетная производительность без учета потерь: Где: - плотность воды; - теплоемкость воды; 2. Действительная расчетная производительность: -...
-
Целью данного раздела является уточнение баланса активной и реактивной мощностей в сети с учетом уточненных значений потерь активной и реактивной...
-
Производим расчет фонда основной заработной платы рабочих одного разряда по формуле: ОЗП=сЧ.*Б*n ; Где: сЧ. - часовая тарифная ставка N - количество...
-
Применение узловых уравнений для расчета установившихся режимов электроэнергетических систем
Рассчитать распределение напряжений в цепи (рис. П2.2) с идеальным источником ЭДС E 1 = 0,5 B (см. п.1.5).Параметры элементов схемы равны: R 1 = 50 кОм,...
-
Специфика интегрированной производственной системы (ИПС) АПК, как объекта исследования риска, выражается в том, что она может включать несколько...
-
Составление схемы замещения и определение ее параметров Расчет токов короткого замыкания производится для выбора и проверки электрического оборудования,...
-
Кривые сложения . Диаграмма цветности ху - Основные колориметрические системы
Как было сказано ранее, при разработке колориметрической системы XYZ было поставлено условие, что реальные цвета не должны иметь отрицательных координат....
-
Условие задачи - Расчет электрической цепи
Два электродвигателя переменного тока подключены параллельно к цепи с напряжением U2 И работают с низким коэффициентом мощности cos1. Измерительные...
-
Классификация электротехнических материалов Электротехнические материалы представляют собой совокупность проводниковых, электроизоляционных, магнитных и...
Магнитная система электродвигателя - Расчет электродвигателей малой мощности