РАСЧЕТНЫЙ ФОРМУЛЯР МАШИНЫ TE022
НОМИНАЛЬНЫЕ ДАННЫЕ
Номинальная мощность, Квт, 45.000
Номинальное напряжение, В, 300.000
Номинальный ток якоря, А, 170.842
Ток во внешней цепи якоря, А, 170.842
Частота вращения, об/мин, 1750.000 4200.000
Номинальный вращающий момент, кНм, 0.246
Диаметр якоря, см, 22.000
Длина якоря, см, 22.000
Перегрузки по току рабочие, 2.000 1.500
Отключающая перегрузка, 3.000
Расход воздуха из расчета 3.5 м3/кВт, м3/с, 0.365
Напор, Па, 0.000
Масса машины, кг, 320.000
Удельная масса, кг/кНм, 1302.932
Число полюсов, 4.000
Полюсное деление, мм, 172.788
Коэффициент полюсной дуги, 0.700
Частота перемагничивания, Гц, 58.333 140.000
Коэффициент использования, см3/об/мин/кВт, 414088.889
Маховый момент якоря, Тм2, 335.374
ЯКОРЬ
Диаметр наружный, см, 22.000
Диметр внутренний. см, 7.000
Длина, см, 22.000
Число пазов, 29.000
Окружная скорость, м/с, 20.159 48.381
Число радиальных каналов, 0
Толщина пакета , мм 0.000
Эффективная длина сердечника, мм, 204.600
Число рядов аксиальных каналов, 1
Число аксиальных каналов 1/2, 10 0
Диаметры аксиальных каналов 1/2, мм 12.000 / 12.000
ОБМОТКА ЯКОРЯ
Тип обмотки,
Нормаль на изоляцию,
Класс изоляции, B
Расчетное превышение температуры, град. 75.000
Число катушек , 145
Число стержней, 290
Число витков в секции, 1.000
Шаги петли, 0 0 0
Шаги волны, 35 37 72
Укорочение обмотки, 1.250
Число параллельных ветвей 2.000
ПАЗ ЯКОРЯ
Число пазов, 29.000
Число рядом лежащих в пазу, 5.000
Ширина паза, мм, 10.700
Высота паза, мм 28.000
Пазовые деления, мм, t1/t2/t3, 23.833/ 20.799/ 17.766
Ширина зубца в 3-х сечениях, мм, 12.833/ 9.799/ 6.766
Медь обмотки якоря: низ:, 1*( 1.100* 8.600)
(мм) верх: 1*( 1.100* 8.600)
Сечение мм2 низ:, 1* 9.080
верх: 1* 9.080
Толщина изоляции по толщине и по высоте, мм, 5.200 6.800
Высота клина, мм, 4.000
Ширина и глубина бандажной канавки, мм, 0.000 4.000
Число бандажных канавок, 0
Средняя длина витка, м, 0.924
Длина меди обмотки, м, 133.951
Масса меди обмотки, кг, 10.825
Сопротивление обмотки при 15 град С,Ом, 0.054
Сопротивление обмотки при рабочей температуре, Ом 0.067
Высота спинки якоря, см, 3.900
Масса зубцов якоря, кг, 12.699
Масса спинки якоря, кг, 25.765
Частота перемегничивания, Гц, 58.333/ 140.000
Марка стали сердечника якоря 1211
УРАВНИТЕЛЬНАЯ ОБМОТКА
Число уравнительных соединений, 0
Шаг уравнительной обмотки, 145.000
Размеры проводника уравнительной обмотки,мм, 0.000* 0.000
Сечение проводника уравнительной обмотки, мм2, 0.000
Число пазов на полюс, 7.250
Число пазов на полюсную дугу, 5.077
Отношение шагов компенсационной обмотки и якоря, 5.077
ТОКОВЫЕ НАГРУЗКИ ЯКОРЯ
Ток параллельной ветви, А, 85.421
Обьем тока в пазу, А, 854.209
Плотность тока , А/мм2, 9.408
Линейная нагрузка, А/см, 358.418
Тепловой фактор AS*Sa,А2/см/мм2, 3371.848
МДС обмотки якоря, А, 3096.508
МДС обмотки якоря на полюсную дугу, А, 2168.428
Пульсации напряжения между ходами обмотки, В, 0.000
СТАНИНА
Тип станины: 1 - цилиндрическая, 0 - граненная 1
Внутренний диаметр, см, 35.000
Высота спинки, см, 4.500
Эффективное сечение,см2, 94.000
Марка стали: 2
ГЛАВНЫЕ ПОЛЮСА
Число полюсов, 4.000
Длина сердечника без щек, см, 22.000
Эффективная длина сердечника, см, 20.900
Полюсная дуга, мм, 121.000
Ширина сердечника полюса, см, 9.000
Число пазов компенсационной обмотки, 1.000
Высота башмака полюса над пазом к.о., мм, 0.000
(если есть надпазовые отверстия)
Число рядом лежащих эффективных проводников в пазу к.о., 0.000
Число эффективных проводников к.о. по высоте паза, 0
Толщина изоляции по ширине и по высоте паза, мм, 0.000 0.000
Высота клина паза к.о., мм, 0.000
Ширина и высота паза к.о., мм, 0.000 0.000
Марка стали : 1211
ДОБАВОЧНЫЕ ПОЛЮСА
Ширина наконечника , средней части, основания, мм, 30.000 30.000 30.000 Марка стали: 1211
СЕРИЕСНАЯ ОБМОТКА КОМПАУНДНОГО ВОЗБУЖДЕНИЯ
МДС обмотки, А, 3416.836
Число витков, 20.000
Ток, А, 170.842
Размеры проводника, мм, 18.000* 2.000
Сечение проводника , мм2, 36.000
Плотность тока, А/мм2, 4.746
Средняя длина витка, м, 0.697
Общая длина, м, 55.724
Общий вес меди, кг, 17.854
Сопротивление при 15 град, Ом, 0.026
Сопротивление при рабочей температуре, Ом, 0.032
Класс изоляции, B
Рабочая температура, град, 75.000
Число параллельных ветвей, 1.000
ОБМОТКА ДОБАВОЧНЫХ ПОЛЮСОВ
МДС обмотки, А, 3587.678
Число витков, 21.000
Ток, А, 170.842
Размеры проводника, мм, 18.000* 2.000
Сечение проводника , мм2, 36.000
Плотность тока, А/мм2, 4.746
Средняя длина витка, м, 0.622
Общая длина, м, 52.266
Общий вес меди, кг, 16.746
Сопротивление при 15 град, Ом, 0.024
Сопротивление при рабочей температуре, Ом, 0.030
Класс изоляции, B
Рабочая температура, град, 75.000
Число параллельных ветвей, 1.000
Машина некомпенсированная
КОЛЛЕКТОР
Диаметр, см, 18.500
Длина, см, 8.900
Число пластин, 145
Коллекторное деление, мм, 4.008
Толщина миканита, мм, 1.000
Число щеток на бракет, 2
Размер щетки, мм, 12.500 * 32.000 град., 0.000 и 0.000
Раздвижка щеток, мм, 0.000
Поверхность щеток, см2, 32.000 Поверхность коллектора см2, 517.263
Плотность тока под щетками, А/см2, 10.678 Среднее межламельное напряжение, В, 8.276
Максимальное межламельное напряжение, В, 11.818 при ослабленном поле и перегрузке, В, 35.952
Окружная скорость коллектора, м/с, 16.951/ 40.684
РАСЧЕТ ХАРАТЕРИСТИКИ НАМАГНИЧИВАНИЯ
Общее сопротивление якорной цепи при рабочей температуре,Ом, 0.128
Падение напряжения в якорной цепи, В, 23.888
Рабочий магнитный поток, Мкс, 1632190.897
Боковой поток, Мкс, 0.000 1.000
Коэффициенты Картера, 1.26 , 1.00 , 1.00 , 1.00
Коэффициент Картера результирующий, 1.257
Зубцовые коэффициенты, 2.00 , 2.62 , 3.79
Коэффициенты рассеяния главных полюсов: общ/башмак 1.2/1.05
длина,см сечение,см2
Зазор 0.300
Зубцы 2.800
Якорь 6.945 79.794
Полюс сердечник 6.200 188.100
Полюс наконечник 0.000 252.263
Станина 17.762 94.000
Точка номинального потока: Ф= 1632190.897
индукция,Гс Падение МДС,А
Зазор 6131.446 1849.459
Зубцы 12244.302
16034.305
23222.373 429.721
Якорь 10227.529 26.704
Полюс сердечник 10412.701 24.977
Полюс наконечник 6793.705 0.000
Станина 10418.240 220.568
Зазор у станины 395.683
Суммарные ампервитки 2947.112
На сериесной обмотке 3416.836
Размагн. реакции якоря 433.686
На шунтовой обмотке -36.039
4 ТОЧКИ КРИВОЙ НАМАГНИЧИВАНИЯ
Поток 1.05Фн= 1713800.44 1.00Фн= 1632190.90
Зазор 6438.02 1941.93 6131.45 1849.46
Зубцы 12856.52 12244.30
16836.02 16034.31
24383.49 619.12 23222.37 429.72
Сердечник якоря 10738.91 30.22 10227.53 26.70
Сердечник полюса 10933.34 28.17 10412.70 24.98
Полюсный башмак 7133.39 0.00 6793.71 0.00
Станина 10939.15 229.82 10418.24 220.57
Зазор у станины 10933.34 415.47 10412.70 395.68
Суммарная МДС 3264.74 2947.11
Поток 0.8 Фн= 1305752.72 0.5 Фн= 816095.45
Зазор 4905.16 1479.57 3065.72 924.73
Зубцы 9795.44 6122.15
12827.44 8017.15
18577.90 74.58 11611.19 7.63
Сердечник якоря 8182.02 16.80 5113.76 8.97
Сердечник полюса 8330.16 15.55 5206.35 8.17
Полюсный башмак 5434.96 0.00 3396.85 0.00
Станина 8334.59 198.35 5209.12 170.59
Зазор у станины 8330.16 316.55 5206.35 197.84
Суммарная МДС 2101.40 1317.93
РАСЧЕТ ПОТЕРЬ И КПД ПРИ НОМИНАЛЬНОЙ НАГРУЗКЕ
Потери в обмотке якоря, кВт, 1.941
Добавочные потери, кВт, 0.512
Потери в компенсационной обмотке, кВт, 0.000
Потери в обмотке добавочных полюсов, кВт, 0.873
Потери в сериесной обмотке, кВт, 0.925
Потери в шунтовой обмотке, кВт, 0.000
Потери в независимой обмотке. кВт, 0.000
Потери в стали: зубцы + сердечник, кВт, 0.481+ 0.403
Потери электрические коллектора, кВт, 0.342
Потери механические коллектора, кВт, 0.190
Потери механические, кВт, 0.152
Потери х.х. от вихревых токов, кВт, 0.433
Суммарные потери без учета независимой ОВ, кВт, 6.252
Подведенная мощность, кВт, 51.253
Полезная мощность, кВт, 45.000
КПД без учета потерь на возбуждение, %, 87.801
КПД с учетом потерь в независимой ОВ, %, 87.801
РАСЧЕТ КОММУТАЦИИ ПО ЦОРНУ
Расчетная ширина щетки, мм, 12.500
Идеальная ширина щетки, мм, 13.504
Расстояние между краями главных полюсов, см, 51.788
Укорочение обмотки якоря, 1.250
Число перекрываемых щеткой секций (beta), 3.369
Среднее число одновременно коммутируемых секций, 4U`, 10.105
Ширина зоны коммутации, мм, 42.273
Относительное превышение МДС КО и ДП над МДС якоря, teta, 1.159 с учетом уменьшения МДС якоря в зоне коммутации, TETAk, 0.330
Доля зоны коммутации в межполюсном промежутке, %, 81.627
Магнитная проводимость по стенкам паза, 1.061
Магнитная проводимость в лобовых частях, 0.500
Магнитная проводимость по коронкам зубцов, 1.720
Коэффициент выпучивания К0, 0.882
4U*L2*(Лп+Лz), 618.154
2*B*Лs*Ls, 81.498
A, 699.652
Реактивная ЭДС, В, 1.910 / 4.585
Воздушный зазор под ДП, мм, 4.220
Потенциальные условия на коллекторе при ослаблении поля : коэффициент искажения 3.042 максимальное напряжение, В 35.952
Коэффициент Хобарта, 4.242
Максимальная индукция в зубцах якоря под ДП при перегрузке, 11517.920
Характеристики.
Поток в о.е., Ток в А, Момент в Кнм, Частота в об/мин, Напряжение в В, КПД в %
Лабораторна робота 2:: "Визначення втрат потужності у двигунах"
(Тема 2. Якірні обмотки двигунів постійного струму. Їхні властивості та розрахунок(18 годин))
Дана робота пов'язана із попередньою, тому виконання експериментальної частини цих робіт доцільно планувати спільне.
Перед проведенням роботи слід акцентувати увагу студентів на ті обставини, що втрати потужності для бустерної схеми легко розподілити: механічні втрати компенсує джерело лінійної напруги (мережі), а електричні трати та втрати у сталі – джерело бустеру.
Також варто нагадати розподіл та класифікацію втрат у двигуні.
Лабораторна робота 3 : "Комутаційні дослідження тягових двигунів"
(Тема 6. Порушення комутації в стаціонарних режимах роботи двигунів та методи експериментального дослідження машин на стенді )
1.Перед проведенням роботи варто повторити конструкцію та устрій щітково – колекторного вузла на наявних макетах:
Щіткова траверза
Механізм повороту щіткової траверзи
2. Проведення другої частини роботи має бути із огляду на вимоги безпеки має бути імітаційним, тобто студенти проводять досліди без спостереження за станом іскріння під щіткою.
Результати знятої ОБР пропонує викладач для подальшої обробки, корекція зазору під ДП теж задається за допомогою цих заготовок.
Лабораторна робота 4 : "Стендові випробовування тягового двигуна"
(Тема 8. Випробування тягових електричних машин. Програма типових, періодичних та приймально-здавальних випробувань. Схеми з’єднань обмоток машини. Шум та вібрація в машинах)
Роботу варто проводити у комплексі із аналогічними дослідами у роботах 1 і 2. При підготовці роботи слід зосередити увагу студентів на двох моментах: - проведення вимірювань опору обмотки;
- правильність складання схеми на взаємне навантаження, фазування машин.
Лабораторна робота 5 : "Теплові випробування тягових машин"
(Тема 10. Тепловий стан тягових електродвигунів. Режими роботи тягових моторів за тепловим станом. Термотривкість ізоляції. Теплові розрахунки тягових моторів)
Після ознайомлення студентів із методами визначення температури нагріву обмоток доцільно обробку результатів проводити імітаційно, вважаючи на досить тривалий час нагріву двигуна. Дані для обробки задає викладач, це стосується даних нагріву обмотки якоря, а також даних для еквівалентування робочих режимів до еквівалентного тривалого.