Расчёт тягового электродвигателя

Размещено на http://www.allbest.ru/

Учреждение образования

«БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ТРАНСПОРТА»

Кафедра «Электрический подвижной состав»

КУРСОВАЯ РАБОТА

Расчёт тягового электродвигателя

Разработала

студентка группы МГ_41

Дорощук Д.В.

Проверил

Преподаватель

Шашарук И.Е.

2012г.

Введение

Проектирование электрических машин и тяговых двигателей, в частности, _ задача в значительной степени неопределённая, аналогичная решению одного уравнения со многими неизвестными. Это приводит к необходимости при проектировании принимать целый ряд величин. Практика и опыт тягового электромашиностроения позволили установить целесообразные границы изменения этих величин, а так же создать ряд эмпирических формул, упрощающих проектирование двигателей. Всё это позволяет так же приблизить принимаемые решения к оптимальным.

В результате электрического расчёта тягового электродвигателя выбирается тип обмотки якоря, рассчитываются размеры и параметры его активного слоя, коллекторно-щёточного узла, а так же магнитной цепи и катушек главных и добавочных полюсов. В заключении всех расчётов строятся характеристики намагничивания, нагрузочные и электромеханические.

1. Расчёт параметров передачи и диаметра якоря ТЭД

1.1 Определение частоты вращения и диаметра якоря ТЭД

Номинальная частота вращения двигателя

,

где - передаточное число передачи; = 12,1;

Vн - скорость номинальная, км/ч; Vн = 27 км/ч;

D - диаметр ведущих колёс, м; D = 1,07 м;

об/мин.

Диаметр якоря

,

где Рдн - мощность номинальная, кВт; Рдн = 110 кВт;

k - коэффициент Шенфера, k = 60;

см.

По стандартному ряду принимаем Da=24,5 см.

Проверим диаметр якоря по максимальной окружной скорости.

Номинальная окружная скорость

Размещено на http://www.allbest.ru/

км/ч.

Максимальная окружная скорость

где Vmax - максимальная скорость, км/ч; Vmax = 70 км/ч;

км/ч.

По условию крепления обмотки в пазах двигателя км/ч.

Максимальные обороты двигателя

Размещено на http://www.allbest.ru/

об/мин.

2. Электромагнитный расчёт ТЭД

2.1 Выбор числа пар полюсов и типа обмотки якоря

По опыту проектирования ТЭД при использовании диаметра якоря равного 24,5 см число полюсов принимаем равным четырём (2p = 4).

Номинальный ток двигателя

где Uдн - напряжение на коллекторе, В; Uдн = 750 В;

дн - КПД двигателя, дн = 0,91 [1, рис.3.5];

А.

Предварительно принимаем простую волновую обмотку, для которой

a = 1.

Величина тока параллельной ветви

А.

Количество активных проводников

Размещено на http://www.allbest.ru/

где А - линейная нагрузка, А/см; А = 370 А/см [1];

шт.

2.2 Расчёт числа пазов, размеров проводников, паза и зубца0

2.2.1 Расчёт числа пазов

Зубцовое деление

где zn - число зубьев, принимаем zn = 29 [1, рис.3.7];

мм.

Число активных проводников в пазу

шт.

Число коллекторных пластин на паз

uk = 12 / 2 = 6 пластин.

По условиям нагревания обмотки необходимо выполнение условия

А

80,5 · 12 = 967 ? 1200 - 1500 А.

Уточнённое число проводников

Nа = 12 · 29 = 348 шт.

Уточнённое значение линейной нагрузки

Размещено на http://www.allbest.ru/

А/см.

Определяем число коллекторных пластин

где Wc - число витков в секции обмотки якоря; Wc=1;

пластин.

Среднее межламельное напряжение

В

В.

Минимальный диаметр коллектора

Размещено на http://www.allbest.ru/

где вk - коллекторное деление, см; вk =0,40 см;

см.

Исходя из технологического требования соединения пайкой петушков коллектора должно выполняться условие

,

см.

Принимаем Dk = 20 см.

Тогда

Размещено на http://www.allbest.ru/

.

Максимальная окружная скорость

Размещено на http://www.allbest.ru/

,

м/с.

2.2.2 Расчет размеров проводников, паза и зубца

Глубина паза hп, мм

hп =(0,08 - 0,12)ф · 10,

где ф - полюсное деление

см.

hп =0,12 ·19,2 · 10 = 2,3 см = 23 мм.

Рекомендуемая ширина паза

bп,

bп = 0,35 · 26 = 9,1 мм;

Принимаем тепловой фактор Aja = 2000 - 3000 А2/(сммм2) для класса изоляции F.

Плотность тока в обмотке якоря

А/мм2.

Принимаем jа = 5,8 А/мм2 [2].

Сечение меди проводника обмотки

мм2 ,

Принимаем медный провод сечением 6,7 1,12, у которого qa = 7,289 мм2;

Расчёт размеров паза сведём в таблицу 1.

Таблица 1 - Результаты расчётов размеров паза

Наименование	Материал	Размер, мм	Число слоёв	Общий размер, мм
Проводник	Медь ПММ	1,12 / 6,7	6 / 4	6,72 / 26,8
Витковая изоляция	Пленка полиамидная	0,08 / 0,08	12 / 8	0,96 / 0,64
Корпусная изоляция	Пленка полиамидная	0,08 / 0,08	2 / 4	0,16 / 0,32
Покровная изоляция	Стеклолента	0,15 / 0,15	2 / 4	0,3 / 0,6
Прокладки	Стеклотекстолит	- / 0,35	- / 6	- / 2,1
Клин	Стеклотекстолит	- / 6	- / 1	- / 6
Зазор на укладку	-	0,20 / 0,20	- / -	0,20 / 0,20
Зазор на расшихтовку	-	0,15 / -	- / -	0,15 / -
		Итого:	bп / hп = 8,49 /35,6

Проверка правильности принятия высоты и ширины паза

hп / bп =

hп / bп = 35,6 / 8,49 = 4,2.

Ширина зубца в расчётном сечении

Размещено на http://www.allbest.ru/

мм.

2.3 Определение магнитного потока и длины якоря

Определяем магнитный поток номинального режима

где Едн - противоЭДС двигателя, В;

Едн = (0,94 - 0,96) Uдн,

Едн = 0,94 · 750 = 705 В,

Вб.

Расчётная длина сердечника якоря

,

где kc - коэффициент заполнения сталью сердечника якоря, учитывающий

толщину изоляции (толщину лаковых прослоек); kc = 0,96 [1] ;

- индукция в расчетном сечении зубца, Тл; = 1,85 Тл;

- коэффициент полюсного перекрытия; = 0,61 [1];

la см.

Удельная магнитная проводимость паза

,

где ls - длина лобовых частей обмотки якоря, см;

ls ? (1,2…1,3);

ls=1,25 · 19,2=24 см,

.

Среднее значение реактивной ЭДС

,

В.

2.4 Расчет параметров обмотки якоря

Шаг по коллектору при волновой обмотке

.

Шаг по реальным пазам

где п - пазовое укорочение шага, для волновой обмотки при 2p = 4

п = 0,75;

.

Первый частичный шаг по элементарным пазам



.

Второй частичный шаг по элементарным пазам

.

Сопротивление обмотки якоря при 20С

где - удельное электрическое сопротивление меди при 20 С, Оммм2/м;

= 1/57 Оммм2/м;

la - суммарная длина проводников одной параллельной ветви обмотки, м;

где lп - полная длина одного проводника обмотки, м;

,

м,

 м,

Ом.

2.5 Расчет коллектора и щеток

Контактная площадь щёток одного щёткодержателя

где jщ - допустимая плотность тока под щёткой, А/см2;

принимаем jщ = 12 А/см2 [1];

pщ - количество пар щёткодержателей, pщ = p = 2;

см2.

По приложению З [1] принимаем щётку ЭГ61.

Щёточное перекрытие

.

Принимаем = 3.

Отсюда найдём ширину щётки

,

см.

Согласно ГОСТ 12232-89 принимаем, bщ = 1,25 см.

Общая длина щёток одного щёткодержателя

см.

Принимаем количество щеток Nщ = 2.

Длина щётки

см.

Согласно ГОСТ 12232-89 принимаем, длину щётки lщ = 3,2 см.

Плотность тока под щёткой

А/см2.

2.6 Определение размеров магнитной цепи0

2.6.1 Сердечник якоря

Эффективная высота якоря

где Ва - индукция в сердечнике якоря, Тл; Ва= 1,4 Тл;

см.

Высота якоря

,

где mk - количество рядов вентиляционных каналов;

dk - диаметр вентиляционных каналов, см.

Число рядов вентиляционных каналов и их диаметр связаны соотношением

,

где Dв - диаметр вала, см; Dв = 3,8 см, [1, график 2.8]

.

Принимаем mk = 2; dk = 2,26 см.

Подставив значения, получим

см.

2.6.2 Расчёт воздушного зазора

Величина зазора под центром полюса

,

Зазор выполняется расходящимся с целью ослабления влияния реакции якоря

см .

2.6.3 Сердечник главных полюсов

Принимаем индукцию в сердечнике главного полюса Вт = 1,6Тл;

Площадь сечения сердечника главного полюса

где - коэффициент рассеивания главных полюсов; = 1,2;

м2.

Ширина сердечника полюса

где k`c - коэффициент заполнения сталью сердечника полюса; k`c = 0,975;

lТ - длина сердечника полюса, см; lТ = lа = 37 см;

см.

Высота сердечника полюса

,

см.

2.6.4 Станина

Станину выполняем круглой формы.

Принимаем индукцию в станине Вст = 1,5 Тл.

Площадь станины

м2.

Длина расчётного сечения станины

37 + 0,4 · 24,5 = 46,8 см.

Толщина станины

см.

Внутренний диаметр станины

см.

Внешний диаметр станины

см.

2.7 Расчёт магнитных напряжений участков магнитной цепи

2.7.1 Воздушный зазор

Магнитная индукция в воздушном зазоре

Тл.

Магнитное сопротивление воздушного зазора

,

где kд - коэффициент учитывающий зубчатое строение якоря;

- эквивалентный воздушный зазор;

,

см.

Принимаем = 0,35 см.

,

где t1 - зубцовое деление, см;

bz1 - ширина зубца на поверхности якоря;

bz1 = t1 - bп,

bz1 = 2,6 - 0,849 = 1,75 см

,

А.

2.7.2 Зубцовая зона

Принимаем сталь 1312 для которой при Вz1/3 = 1,85 Тл, Нz1/3 = 200 А/см.

Падение магнитного потенциала в зубцовой зоне

=200 · 3,56 = 713,2 А.

Площадь зубцовой зоны

м2.

2.7.3 Сердечник якоря

Принимаем сталь 1312 для которой при Ва = 1,4 Тл; На = 18,2 А/см.

Длина средней силовой линии в сердечнике якоря

,

см.

Магнитное напряжение

18,2 · 6,8 = 123,7 А .

2.7.4 Сердечник главных полюсов

Принимаем листовую сталь, для которой при Вт = 1,6 Тл; Нт = 40 А/см.

Магнитное напряжение в сердечнике главных полюсов

Fт = 40 · 6,7 = 268 А.

2.7.5 Станина

Выбираем стальное литьё, для которого Вст = 1,5 Тл, Нст = 30 А/см.

Длина средней силовой линии в станине

,

 см.

Магнитное напряжение в станине

= 30 · 16 = 480 А .

Общая МДС магнитной цепи при холостом ходе

2809,52 + 713,2 + 480 + 123,7 + 268 = 4394,42 А.

2.8 Расчёт размагничивающего действия реакции якоря

МДС, компенсирующая размагничивающее действие якоря

где kр - коэффициент размагничивания, принимаем из графика (рис.2.7.)

, kр = 0,135;

Fря - реакция якоря, А;

 А;

= 0,135 · 3494,4 = 471,7 А .

Общая МДС главных полюсов

,

4394,42 + 471,7 = 4866,12 А,

.

При kр=0,105, тогда

= 0,105 · 3494,4 = 367 А .

4394,42 + 367= 4761 А,

Результаты расчёта магнитной цепи приведены в таблице 2.

Таблица 2 - Результаты расчёта магнитной цепи

Участок магнитной цепи	Длина участка, см	Площадь сечения, м2	Индукция, Тл	Напряжённость поля, А/см	МДС участка, А
Воздушный зазор	0,4	0,029	0,865	6409	2809,52
Зубцовая зона	3,56	0,02	1,85	200	713,2
Сердечник якоря	6,8	0,0049	1,4	18,2	123,7
Сердечник полюса	6,7	0,0281	1,6	40	268
Станина	16	0,015	1,5	30	480
МДС при холостом ходе	4394,42
Размагничивающая сила якоря	367
МДС при нагрузке	4761

2.9 Расчёт главных полюсов

МДС последовательной обмотки Fc, А, при преобладании МДС параллельной обмотки

Fcн = (0,4 ? 0,5) Fв,

Fcн = 0,4 · 4866,12 = 1946,4 А.

Требуемое число витков катушки главных полюсов

где бн - ослабление магнитного потока в номинальном режиме; для

двигателя с тиристорным регулированием бн = 1;

= 12 витков.

Поперечное сечение меди катушки

где jс - плотность тока в проводниках обмотки, А/мм2; jс = 4А;

мм2.

Принимаем провод 20 2 мм, площадь поперечного сечения провода

Sпр = 30 мм2.

Средняя длина витка параллельной обмотки

= 0,97 м.

Площадь проводника параллельной обмотки

,

где Fш max - максимальная МДС параллельной обмотки, А;

,

= 0,75 · 4866,12 = 3649,59 А,

= 0,33 мм2.

Плотность тока параллельной обмотки в номинальном режиме, А/мм2;

А/мм2.

Максимальная плотность тока параллельной обмотки

,

А/мм2.

Максимальный ток в параллельной обмотке

,

= 0,33 · 6 = 1,98 А.

Число витков в обмотке

= 1843 витка.

Сопротивление обмотки при 200 С

= 380 Ом.

Расчетный диаметр провода обмотки

мм.

Ток параллельной обмотки в номинальном режиме

где Fшн - МДС параллельной обмотки, А;

,

А;

А.

2.10 Расчёт параметров коммутации и добавочных полюсов

Индукция в зоне коммутации

Тл.

Магнитный поток в зоне коммутации

где bд - расчётная дуга наконечника добавочного полюса, см;

где - ширина наконечника добавочного полюса, см;

,

= 1,35 · 26 · 10?1 = 3,51 см;

- воздушный зазор под добавочным полюсом со стороны якоря, см;

= 0,245 + 0,055 = 0,3 см,

= 3,51 + 2 · 0,3 = 4,11 см,

Вб.

Магнитный поток в сердечнике полюса

где д - коэффициент рассеивания добавочного полюса, принимаем д = 3;

= 3 · 0,0018 = 0,0054 Вб.

Индукция в сердечнике полюса при номинальном токе Втд = 0,8 Тл.

Ширина сердечника добавочного полюса

см.

Величина воздушного зазора

см.

МДС на один полюс

где kд - коэффициент, учитывающий зубчатое строение якоря;

где ? ширина зубца на поверхности якоря, см;

см,

;

А.

Число витков катушки добавочного полюса

витков.

А.

Степень компенсации поля реакции якоря

.

Площадь сечения проводника катушки добавочного полюса

где jд - плотность тока в проводниках обмотки, А/мм2; jд = 5 А.

мм2.

Принимаем провод 2,15 2,5 мм, площадь поперечного сечения провода qд = 32,7 мм2 [2].

2.11 Расчёт размеров и параметров катушек главных и добавочных полюсов

2.11.1 Параметры катушек главных полюсов

Средняя длина витка последовательной обмотки

где b1 - ширина катушки последовательной обмотки, см; из чертежа

полюсного окна принимаем b1 = 0,018 м;

м.

Общая длина последовательной катушки меди

,

где Wс - число витков последовательной обмотки; Wс = 12 витков;

0,7 · 12 = 8,4 м.

Сопротивление меди катушек главных полюсов

,

Ом.

2.11.2 Параметры катушек добавочных полюсов

Средняя длина витка провода добавочных полюсов

где bкд - ширина катушки добавочных полюсов, м; из чертежа полюсного окна принимаем bкд = 0,015 м.

2 · 0,245 + 3,14 · (0,018 + 0,015) = 0,594 м.

Общая длина провода катушки

,

0,594 · 29 = 17,23 м.

Сопротивление меди катушек добавочных полюсов

,

Ом.

2.12 Определение коэффициента полезного действия

Потери в меди

,

где rt, rпt, rдпt, rшt - соответственно сопротивление обмоток якоря,

последовательной, добавочных полюсов и шунтовой

при t = 115С, Ом.

Приведение сопротивлений практически холодных обмоток к требуемому значению температуры производится по формуле

,

где rit - сопротивление i-й обмотки при температуре tг=115С;

rix - сопротивление i-й обмотки при температуре tх=20С;

0 - температурный коэффициент меди при 0С; 0=0,004255.

Перечисленные сопротивления приведены в таблице 3.

Таблица 3. - Пересчёт сопротивления обмоток

Название обмотки	Обозначение	Сопротивление, Ом
		При 20С	При 115С
Якорная	rt	0,064	0,087
Главных полюсов	rnt	0,0147	0,02
Добавочных полюсов	rдnt	0,03	0,041
Шунтовая	rшt	380	521,4

Вт.

Потери в стали при холостом ходе

где kx - коэффициент потерь в стали, зависящий от её марки; kx=2,5;

pz, pa - соответственно удельные потери в зубцах и сердечнике

якоря, Вт/кг;

mz, ma - соответственно масса стали зубцов и сердечника якоря, кг;

,

,

где - частота перемагничивания стали, Гц;

Гц.

Вт/кг,

Вт/кг,

где с - плотность стали, г/см3; с = 7,85 г/см3;

bz1/2 - ширина зубца на высоте ? от основания, см;

,

,

кг,

,

27,2 кг,

Вт.

Добавочные потери

,

где kдоб - коэффициент добавочных потерь, принимаем kдоб = 0,3 [2].

Вт.

Потери в переходных контактах щёток

,

где Uщ - падение напряжения в переходных контактах щёток, принимаем

Uщ = 2В [2].

Вт.

Механические потери:

? потери в подшипниках и на трение якоря о воздух

Вт;

? потери на трение щёток о коллектор

,

где Fщ - удельное давление на щётки, МПа; принимаем Fщ = 0,03 МПа;

fтр - коэффициент трения щёток о коллектор; принимаем fтр = 0,1 [2];

100 · 6,71 · 0,03 · 0,1 · 20,75 · 2 · 2 = 167,1 Вт;

? мощность, затрачиваемая на самовентиляцию



Вт.

Сумма потерь в тяговом двигателе

,

= 4717 + 1451 + 435,3 + 322 + 220 + 167,1 + 268 = 7580,4 Вт.

КПД двигателя

,

.

2.13 Расчёт и построение характеристик тягового электродвигателя

Расчёт характеристик тягового электродвигателя производится аналогично номинальному режиму п. 2.4 - п. 2.11.

Нагрузочные характеристики рассчитываются с учётом размагничивающего действия якоря для нескольких постоянных значений токов нагрузки.

Расчёт сводится к определению той дополнительной МДС F`ря, которая потребуется для получения при нагрузке того же магнитного потока, как и при холостом ходе.

Расчёт проводим по методике А.Ф. Иоффе, которую использовали в п. 2.7. Результаты расчёта сведены в таблицы 4 и 5.

Таблица 4 - Кривая намагничивания

Участок магнитной цепи	Размеры участка
	Поперечное сечение, м2	Длина, см	Вб	Вб	Вб	Вб
			В, Тл	Н, А/см	F, А	В, Тл	Н, А/см	F, А	В, Тл	Н, А/см	F, А	В, Тл	Н, А/см	F, А
Воздушный зазор	0,029	0,4	0,35	3248	1137	0,52	4826	1689	0,69	6403	2241	0,99	9187	3215
Зубцовая зона	0,021	3,56	0,73	3,50	12,5	1,09	11,3	40,2	1,46	142	505,5	2,09	457	1627
Сердечник якоря	0,0049	6,8	0,31	2,90	19,7	0,46	4,8	32,6	0,61	12,8	87	0,88	29	197
Сердечник полюса	0,0281	6,7	0,64	3,20	21,4	0,96	5,50	36,9	1,28	12,6	84,4	1,84	154	1032
Станина	0,015	16	0,6	2,20	35,2	0,9	4,1	65,6	1,2	10,5	168	1,72	91	1456
Суммарная намагничевающяя сила , А	1225,8	1864,3	3085,9	7527

Таблица 5- Нагрузочные характеристики

,Вб	,АА	,Тл	,А	,А			,А	,А
0,015	1225,8	0,73	80,5	1750,9	1,2	0,025	218,9	1444,7
			120,75	2626,3	1,7	0,035	328,3	1567,2
			161	3501,8	2,1	0,04	437,7	1698,5
			201,25	4377,2	2,4	0,047	547,1	1838,6
			241,5	5252,6	2,6	0,05	656,6	1987,4
0,0225	1864,3	1,09	80,5	1750,9	0,8	0,045	213,6	2077,9
			120,75	2626,3	1,1	0,055	472,7	2337,0
			161	3501,8	1,5	0,075	483,2	2347,5
			201,25	4377,2	1,7	0,08	647,8	2512,1
			241,5	5252,6	2,0	0,09	787,9	2652,2
0,03	3085,9	1,46	80,5	1750,9	0,5	0,05	210,1	3296,0
			120,75	2626,3	0,8	0,076	336,2	3422,1
			161	3501,8	1,0	0,085	497,2	3583,1
			201,25	4377,2	1,2	0,095	639,1	3725,0
			241,5	5252,6	1,4	0,12	782,6	3868,5
0,043	7527	2,09	80,5	1750,9	0,2	0,03	211,9	7738,9
			120,75	2626,3	0,3	0,06	338,8	7865,8
			161	3501,8	0,4	0,10	500,8	8027,8
			201,25	4377,2	0,5	0,12	643,4	8170,4
			241,5	5252,6	0,6	0,125	777,4	8304,4

Электромеханические характеристики рассчитываем для режимов работы ТЭД при полном и ослабленном возбуждении.

Скоростная характеристика рассчитывается по формуле

,

где Се - машинная постоянная;

Uд - падение напряжения на омических сопротивлениях обмоток, В.

.

Скорость движения троллейбуса и вращающий момент рассчитываем по формулам

,

где дi - КПД двигателя.

Сила тяги одной оси троллейбуса

где з - КПД зубчатой передачи; з = 0,97.

Машинная постоянная

Результаты расчётов по выше перечисленным формулам представим в таблицах 6 и 7.

Таблица 6 - Электромеханические характеристики

, %	, А	, А	, Вб	, В	, В В	, об./мин	, м/ч
50	80,5	966	0,014	750	13,9	4533	75,6
75	120,75	1449	0,0151	750	19,8	4169	69,5
100	161	1932	0,016	750	25,8	3900	65
125	201,25	2415	0,0164	750	31,7	3775	62,9
150	241,5	2898	0,0168	750	37,7	3655	60,9
50	80,5	2879	0,0125	750	13,1	5082	84,7
75	120,75	3120	0,013	750	18,6	4850	80,9
100	161	3362	0,0134	750	24,2	4669	77,9
125	201,25	3603	0,0137	750	29,7	4532	75,6
150	241,5	3845	0,014	750	35,3	4400	73,4

Таблица 7 - Электромеханические характеристики

,% %	, А А	, Вт	,Вт	,Вт	, Вт	, Вт	, Вт	, Вт		, Н·м	Fк, Н
50	80,5	959,1	161	7079,7	366,7	616,4	1592,9	10775,9	0,82	104,5	2363,3
75	120,75	2157,9	241,5	6167,3	337,3	566,9	1541,8	11012,6	0,88	182,2	4121,4
100	161	3836,3	322	5531,5	315,5	530,3	1659,5	12195,1	0,90	265,8	6012,0
125	201,25	5994,2	402,5	5247,3	305,4	513,3	1889,0	14351,7	0,90	345,5	7814,9
150	241,5	8631,7	483	4981,0	295,7	497,0	2191,7	17080,1	0,91	428,6	9694,2
50	80,5	1775,4	161	8569,6	411,2	691,0	1928,2	13536,4	0,78	88,0	1990,7
75	120,75	2893,3	241,5	7923,3	392,4	659,5	1980,8	14090,8	0,84	150,6	3405,6
100	161	4458,3	322	7436,1	377,8	634,8	2230,8	15459,8	0,87	215,4	4870,8
125	201,25	6470,4	402,5	7077,1	366,7	616,2	2547,8	17480,7	0,88	281,2	6360,4
150	241,5	8929,6	483	6739,4	356,0	598,3	2965,3	20071,6	0,89	349,6	7905,9

3. Расчёт массы и технико-экономических показателей ТЭД

Удельная масса ТЭД оценивается по массе отнесенной к единице номинальной мощности и по массе отнесенной к единице вращающего момента.

,

где - масса двигателя, кг;

кг.

,

Кроме того, оценивают регулировочные свойство ТЭД, которые характеризуются использованием мощности в широком диапазоне скоростей.

Для качественной оценки регулировочных свойств применяется коэффициент использования мощности

где - мощность ТЭД при максимальной скорости.

Установлены параметры, от которых зависит коэффициент использования мощности

где - ослабление магнитного потока в номинальном режиме, = 1; - коэффициент ослабления магнитного потока при ;

- коэффициент насыщения;

- коэффициент скорости;

,

.

;

=1,73.

Принимаем.

,

0,32.

Заключение

В данной курсовой работе были произведены следующие расчеты:

- расчет параметров передачи и диаметра якоря ТЭД: здесь были определены номинальная частота вращения двигателя об/мин, диаметр якоря Da=24,5 см, номинальная окружная скорость км/ч, максимальные обороты двигателя об/мин;

- был рассчитан номинальный ток двигателя А, величина тока параллельной ветви А, количество активных проводников шт;

- выбрали тип обмотки, её параметры, размеры проводников, паза и зубца;

- рассчитан коллекторно-щёточный узел, была выбрана щётка типа ЭГ61, шириной bщ = 1,25 см и длиной lщ = 3,2 см;

- определён магнитный поток Фдн = 0,0375 Вб и длина якоря lа = 37 см;

- определены размеры магнитной цепи (п. 2.6);

- рассчитаны магнитные напряжения участков магнитной цепи и общая МДС: магнитное сопротивление воздушного зазора А, падение магнитного потенциала в зубцовой зоне = 713,2 А, магнитное напряжение 123,7 А, магнитное напряжение в сердечнике главных полюсов Fт = 268 А, магнитное напряжение в станине = 480 А, общая МДС магнитной цепи при холостом ходе 4394,42 А.

- расчёт размагничивающего действия реакции якоря: МДС, компенсирующая размагничивающее действие якоря = 471,7 А, общая МДС главных полюсов 4866,12 А;

- рассчитаны параметры катушек главных и добавочных полюсов, а также параметры коммутации (п. 2.9-2.10)

- определён коэффициет полезного действия двигателя ;

- рассчитана масса двигателя кг, а также технико- экономические показатели ТЭДа.

В результате электрического расчёта тягового электродвигателя выбирается тип обмотки якоря, рассчитываются размеры и параметры его активного слоя, коллекторно-щёточного узла, а так же магнитной цепи и катушек главных и добавочных полюсов. На основании всех расчётов были построены характеристики намагничивания, нагрузочные и электромеханические.

обмотка якорь тяговый электродвигатель

Литература

1. Ефремов И.С., Косарев Г.В. Теория и расчёт троллейбусов (электрическое оборудование ), ч.1 Учебное пособие для вузов. - М.: Высшая школа.1981.- 293 с.

2. Рафаловский В.В. Электромагнитный расчёт тягового электродвигателя тепловоза: Метод. указание к курсовому проекту. - Гомель, РИО БелИИЖТа, 1991. - 61 с.

Приложение Б

Кривая намагничивания и нагрузочные характеристики ТЭД

Приложение В

Электромеханические характеристики ТЭД

Приложение Г

Электротяговые характеристики ТЭД

Размещено на Allbest.ru