- •Минский государственный высший авиационный колледж
- •Выбор основных размеров генератора
- •Расчет обмотки якоря
- •Расчет параллельной обмотки возбуждения
- •Выбор основных размеров
- •Расчет обмотки и пазов статора
- •Расчет обмотки и пазов ротора
- •Порядок расчета выпрямителя
- •Выбор схемы выпрямителя
- •Расчет выпрямителя и фильтра
- •Расчет трансформатора
- •Часть I. Расчет авиационных электрических машин 7
Расчет трансформатора
Активное сопротивление rТР и индуктивность рассеивания LS трансформатора приблизительно определяются по формулам:
(Ом);
(Гн);
где S - число стержней (для броневого трансформатора и однокатушечного стерневого S=1, для двухкатушечного S = 2;
Bm – максимальное значение индукции в магнитопроводе (при Вm =400 Гц, Вm = 1,5 Тл - для выпрямителей средней мощности и Вm=0,85 Тл - для большой мощности) ;
Kr, KL- коэффициенты, определяемые по Табл. 9.
Таблица 9
Схема выпрямления |
Емкостная реакция |
Индуктивная реакция |
|||
Кr |
KL |
Кr |
KL |
||
Однополупериодная |
2,3 |
4,1 |
- |
- |
|
Двухполупериодная |
4,7 |
4,3 |
6,5 |
4,5 |
|
Мостовая однофазная |
3,5 |
5,0 |
5,1 |
6,4 |
|
Мостовая трехфазная |
4,5 |
1,9 |
2,5 |
1 |
|
Активное сопротивление
фазы выпрямителя
где nB - количество последовательно включенных и одновременно работающих вентилей.
Находим расчетное выпрямленное напряжение холостого хода
где m - количество фаз выпрямления.
Из расчетных соотношений для выбранной схемы выпрямления (табл. 8) определяем параметры трансформатора I2, U2, S2, S1 и SТР.
Для изготовления сердечника трансформаторов, работающих на частотах 400 Гц и выше, используют сталь марок Э44, Э340 с толщиной пластин или лент 0,1 и 0,2 мм. После выбора конфигурации магнитопровода, марки стали, толщины пластин или лент находят основной расчетный параметр трансформатора:
(см4),
где: QC и Q0 - площадь поперечного сечения стержня магнитопровода и площадь окна;
η - КПД трансформатора, значение определяется по кривой (рис. 17);
j- плотность тока в обмотках, значение определяется по кривой (рис. 18);
KM и KC - коэффициенты заполнения медью окна сердечника и сталью площади стержня;
KM - определяется по табл. 10;
KC - при толщине пластин 0.1 мм равно 0,88, а при 0,22 мм -для пластинчатого магнитопровода равно 0,82, для ленточного — KC = 0,93.
Таблица 10
STP (B·A) |
KM при fC =400 Гц |
15-30 |
0,21-0,25 |
50-150 |
0,25-0,28 |
150-300 |
0,28-0,30 |
300-1000 |
0,30-0,37 |
Рис. 17. Зависимость плотности тока в обмотках от мощности трансформатора
Зная произведение QC ·Q0 по справочнику выбираем магнитопровод и выписываем из таблиц все справочные данные.
Число витков вторичной
обмотки
,
где
,
величина QС
берется из данных
выбранного магнитопровода.
Коэффициент трансформации
.
Число витков первичной
обмотки
.
Зная число витков обмоток, определяем величину тока I1.
Сечение проводов обмоток (мм2) определяются по формулам:
,
Рис. 18. Зависимость КПД от мощности трансформатора.
По приложению I определяем ближайшие к рассчитанным значениям стандартные сечения проводов для обмоток и уточняем марку проводов (при напряжения обмоток до 500 В рекомендуется провод ПЭЛ или ПЭВ-1 при токах до 5 А и провод ПЭЛБО или ПБД при токах более 5 А). Далее следует выписать для выбранных проводов каждой обмотки их диаметры с изоляцией и без нее.
Потери в трансформаторе
.
КПД выпрямителя
.
Приложение 1
Номинальные диаметры и расчетные сечения медного обмоточного
круглого провода
Номинальный диаметр по меди мм |
Сечение мм2 |
Вес 100 м (без изоляции) |
Сопротивление 100 м (Ом) |
Длинна на 1 Ом (м) |
Максимальный диаметр изоляционного провода |
|||
ПЭЛ ПЭТ |
ПЭЛУ |
ПЭВ-1 |
ПЭВ-2 |
|||||
0,05 |
0,00196 |
1,75 |
892 |
0,112 |
0,065 |
0,075 |
- |
- |
0,06 |
0,00283 |
2,52 |
618 |
0,162 |
0,075 |
0,085 |
0,085 |
0,09 |
0,07 |
0,00385 |
3,43 |
454 |
0,220 |
0,085 |
0,095 |
0,095 |
0,1 |
0,08 |
0,00509 |
4,48 |
348 |
0,287 |
0,095 |
0,105 |
0,105 |
0,11 |
0,09 |
0,00636 |
5,67 |
275 |
0,264 |
0,105 |
0,115 |
0,115 |
0,12 |
0,10 |
0,00785 |
7,0 |
223 |
0,448 |
0,120 |
0,135 |
0,125 |
0,13 |
0,11 |
0,00950 |
8,5 |
184 |
0,543 |
0,130 |
0,145 |
0,135 |
0,14 |
0,12 |
0,01131 |
10,1 |
155 |
0,645 |
0,140 |
0,155 |
0,145 |
0,15 |
0,13 |
0,0133 |
11,8 |
132 |
0,758 |
0,15 |
0,165 |
0,155 |
0,16 |
0,14 |
0,0154 |
13,7 |
114 |
0,877 |
0,160 |
0,175 |
0,165 |
0,17 |
0,15 |
0,0177 |
15,8 |
98,8 |
1,01 |
0,170 |
0,185 |
0,18 |
0,19 |
0,16 |
0,0201 |
17,9 |
87,6 |
1,15 |
0,180 |
0,195 |
0,19 |
0,20 |
0,17 |
0,0227 |
20,2 |
77,0 |
1,30 |
0,190 |
0,205 |
0,20 |
0,21 |
0,18 |
0,0255 |
22,7 |
68,6 |
1,46 |
0,20 |
0,215 |
0,21 |
0,22 |
0,19 |
0,0284 |
25,3 |
61,6 |
1,62 |
0,210 |
0,225 |
0,22 |
0,23 |
0,20 |
0,0314 |
28,0 |
55,7 |
1,80 |
0,225 |
0,240 |
0,23 |
0,24 |
0,21 |
0,0346 |
30,9 |
50,6 |
1,98 |
0,235 |
0,250 |
0,24 |
0,25 |
0,23 |
0,0415 |
37,0 |
42,3 |
2,37 |
0,225 |
0,27 |
0,27 |
0,28 |
0,25 |
0,0415 |
43,8 |
35,6 |
2,81 |
0,275 |
0,29 |
0,29 |
0,30 |
0,27 |
0,0573 |
51,0 |
30,6 |
3,27 |
0,31 |
0,33 |
0,31 |
0,32 |
0,29 |
0,0661 |
58,9 |
26,5 |
3,77 |
0,33 |
0,35 |
0,33 |
0,34 |
0,31 |
0,0755 |
67,3 |
23,2 |
4,31 |
0,35 |
0,37 |
0,35 |
0,36 |
0,33 |
0,0855 |
76,2 |
20,5 |
4,88 |
0,37 |
0,39 |
0,37 |
0,38 |
0,35 |
0,0962 |
85,7 |
18,2 |
5,49 |
0,39 |
0,41 |
0,39 |
0,41 |
0,38 |
0,1134 |
101,0 |
15,5 |
6,45 |
0,42 |
0,44 |
0,42 |
0,44 |
0,41 |
0,1320 |
118,0 |
13,3 |
7,52 |
0,45 |
0,47 |
0,45 |
0,47 |
0,44 |
0,1511 |
136,0 |
11,5 |
8,7 |
0,49 |
0,51 |
0,48 |
0,50 |
0,47 |
0,1735 |
155,0 |
10,1 |
9,9 |
0,52 |
0,54 |
0,51 |
0,53 |
0,49 |
0,1886 |
168,0 |
9,26 |
10,8 |
0,54 |
0,56 |
0,53 |
0,55 |
0,51 |
0,2043 |
182,0 |
8,59 |
11,6 |
0,56 |
0,58 |
0,56 |
0,58 |
0,53 |
0,2206 |
196,0 |
7,93 |
12,6 |
0,58 |
0,60 |
0,58 |
0,60 |
0,55 |
0,2376 |
212,0 |
7,35 |
13,6 |
0,60 |
0,62 |
0,60 |
0,62 |
0,57 |
0,2552 |
227,0 |
6,89 |
14,5 |
0,62 |
0,64 |
0,62 |
0,64 |
0,59 |
0,2734 |
243 |
6,43 |
15,5 |
0,64 |
0,66 |
0,64 |
0,66 |
0,62 |
0,3019 |
269 |
5,82 |
17,3 |
0,67 |
0,69 |
0,67 |
0,69 |
0,64 |
0,3217 |
288 |
5,44 |
18,4 |
0,69 |
0,71 |
0,69 |
0,72 |
0,67 |
0,3526 |
314 |
4,98 |
20,4 |
0,72 |
0,74 |
0,72 |
0,75 |
0,69 |
0,3739 |
333 |
4,7 |
21,3 |
0,74 |
0,76 |
0,74 |
0,77 |
0,72 |
0,4071 |
363 |
4,32 |
23,3 |
0,78 |
0,80 |
0,77 |
0,80 |
0,74 |
0,4301 |
383 |
4,07 |
24,6 |
0,80 |
0,83 |
0,80 |
0,83 |
0,77 |
0,4657 |
415 |
3,77 |
26,5 |
0,83 |
0,86 |
0,83 |
0,86 |
0,80 |
0,5027 |
449 |
3,48 |
28,7 |
0,86 |
0,89 |
0,86 |
0,89 |
0,83 |
0,5411 |
482 |
3,24 |
30,8 |
0,89 |
0,92 |
0,89 |
0,92 |
0,86 |
0,5808 |
518 |
3,01 |
33,2 |
0,92 |
0,95 |
0,92 |
0,95 |
0,90 |
0,6362 |
567 |
2,75 |
36,4 |
0,96 |
0,99 |
0,96 |
0,99 |
0,93 |
0,6793 |
605 |
2,58 |
38,8 |
0,99 |
1,02 |
0,99 |
1,02 |
0,96 |
0,7238 |
645 |
2,42 |
41,3 |
1,02 |
1,05 |
1,02 |
1,05 |
1,00 |
0,7854 |
700 |
2,23 |
44,8 |
10,7 |
1,10 |
1,08 |
1,11 |
1,04 |
0,8495 |
756 |
2,07 |
48,3 |
1,12 |
1,15 |
1,12 |
1,15 |
1,08 |
0,9161 |
816 |
1,92 |
52,0 |
1,16 |
1,19 |
1,16 |
1,19 |
1,12 |
0,9852 |
878 |
1,78 |
56 |
1,20 |
1,23 |
1,20 |
1,23 |
1,16 |
1,0568 |
940 |
1,66 |
60,3 |
1,24 |
1,27 |
1,24 |
1,27 |
1,2 |
1,1309 |
1010 |
1,55 |
64,5 |
1,28 |
1,31 |
1,28 |
1,31 |
1,25 |
1,2271 |
1090 |
1,45 |
69,0 |
1,33 |
1,36 |
1,33 |
1,36 |
1,3 |
1,3273 |
1180 |
1,32 |
75,8 |
1,38 |
1,41 |
1,38 |
1,41 |
1,35 |
1,4314 |
1280 |
1,23 |
81,3 |
1,43 |
1,46 |
1,43 |
1,46 |
1,4 |
1,5394 |
1370 |
1,14 |
87,7 |
1,48 |
1,51 |
1,48 |
1,51 |
1,45 |
1,6513 |
1470 |
1,04 |
94,3 |
1,53 |
1,56 |
1,53 |
1,56 |
1,5 |
1,7672 |
1580 |
0,989 |
101 |
1,58 |
1,61 |
1,58 |
1,61 |
1,56 |
1,9113 |
1700 |
0,918 |
108,8 |
1,64 |
1,67 |
1,64 |
1,67 |
1,62 |
2,061 |
1835 |
0,853 |
117,3 |
1,71 |
1,74 |
1,70 |
1,73 |
1,68 |
2,2167 |
1975 |
0,792 |
126 |
1,77 |
1,80 |
1,76 |
1,79 |
1,74 |
2,3779 |
2119 |
0,738 |
135,4 |
1,83 |
1,86 |
1,82 |
1,85 |
1,81 |
2,5730 |
2290 |
0,683 |
146 |
1,90 |
1,93 |
1,90 |
1,93 |
1,88 |
2,7759 |
2470 |
0,632 |
158 |
1,97 |
2,00 |
1,97 |
2,00 |
1,95 |
2,9865 |
2660 |
0,585 |
171 |
2,04 |
2,07 |
2,04 |
2,07 |
2,02 |
3,2047 |
2860 |
0,548 |
182 |
2,12 |
2,15 |
2,11 |
2,14 |
2,10 |
4,4636 |
3080 |
0,503 |
199 |
2,20 |
2,23 |
2,20 |
2,23 |
2,26 |
4,0115 |
3560 |
0,438 |
228 |
2,36 |
2,39 |
2,36 |
2,39 |
2,44 |
4,6760 |
4160 |
0,376 |
266 |
2,54 |
2,57 |
2,54 |
2,57 |
Приложение 2
Номинальные размеры толщины изоляции прямоугольных
обмоточных проводов марки ПЭВП
Номинальные размеры
|
Максимальная толщина эмаль-пленки (мм) |
Сечение меди |
0,5x8,8 |
0,09 |
4,22 |
0,5x2,83 |
0,09 |
1,35 |
0,6x4,7 |
0,09 |
2,7 |
0,8x4,4 |
0,09 |
3,38 |
0,83x2,1 |
0,09 |
1,60 |
0,83x3,53 |
0,09 |
2,82 |
0,9x2,83 |
0,10 |
2,48 |
1,0x3,8 |
0,10 |
3,59 |
1,08x5,1 |
0,11 |
5,3 |
1,16x4,18 |
0,11 |
4,66 |
1,25x5,9 |
0,12 |
7,17 |
1,3x4,96 |
0,12 |
6,2 |
1,35x2,44 |
0,12 |
3,08 |
1,43x3,53 |
0,12 |
4,91 |
1,5x2,85 |
0,12 |
3,0 |
1,68x4,4 |
0,12 |
7,18 |
1,81x4,4 |
0,12 |
7,75 |
1,95x4,4 |
0,12 |
8,37 |
Приложение 3
Технические параметры щеток
Марка щеток ГОСТ 12232-71 |
Область применения |
Рекомендуемое сечение щеток SЩ (мм2) |
Допустимая плотность тока jЩ (А/мм2) |
Контактное падение напряжения
|
Предельная окружная скорость V (м/с) |
МГС-7 |
Генераторы основных систем электроснабжения |
5x8 6.5x6.5 6.5x12.5 7x14 8x16 10x20 12.5x25 |
12,5-20 |
1,2-2,4 |
55 |
МГС-8 |
Маломощные генераторы преобразователей |
6.5x6.5 5x15 6.5x8 |
До 27 |
2-2,8 |
55 |
Оглавление.
стр.
Цель, задачи и содержание курсового проекта 3
Цель курсового проекта
Содержание и оформление пояснительной записки 3
Графическая часть 4
Выбор вариантов задания на курсовое проектирование 4
Список литературы 6

(мм)
(В)