2. Порядок виконання роботи

Технічне завдання

1. Визначення головних розмірів і обмотувальних даних статора генераторів автомобільного типу з кігтеподібним ротором і внутрішнім магнітопроводом.

2. Проектування ротора.

3. Проектування статора.

4. Повірочний розрахунок магнітного кола генератора.

5. Розрахунок характеристик холостого ходу.

6. Визначення параметрів генератора.

7. Розрахунок струмошвидкісної характеристики.

8. Визначення енергетичних втрат і ККД генератора.

9. Визначення питомих показників генератора.

Вихідні дані

Тип генератора 65.3701

Номінальна випрямлена напруга Ud, В.

Номінальний випрямлений струм Id,А.

Випрямлений струм в розрахунковому режимі Iр,А.

Початок збудження nx, .

Частота обертання в розрахунковому режимі nр, .

Частота обертання в максимальному режимі nм , .

Внутрішній діаметр розточення статора D ,мм

По таблиці 1 вибрати завдання до свого варіанту (номер у списку журнала), виконати розрахунки:

• для варіантів з 1 по 10 визначення головних розмірів і обмотувальних даних статора генератора;

• для варіантів з 11 по 20 виконати розрахунок ротора;

• для варіантів з 21 по 30 виконати розрахунок статора;

• для варіантів з 31 по 33 виконати розрахунок струмошвидкісної характеристики генератора.

Таблиця 1 Завдання для розрахунків

№ варіанта	Параметри генератора
	Тип генератора	Ud, В	Id, А	Iр, А	,	,	,	D, мм
1	К1-14V 20/45A	14	20	45	1500	2200	6000	125
2	K1-14v 23/55A	14	23	55	1500	2200	6000	125
3	K1-14v 23/65A	14	23	65	1500	2200	6000	125
4	K1-14v 28/70A	14	28	70	1500	2200	6000	125
5	K1-14v 30/85A	14	30	85	1500	2200	6000	125
6	N1-14v 36/80A	14	36	80	1500	2200	6000	138
7	N1-14v 34/90A	14	34	90	1500	2200	6000	138
8	N1-14v 40/115A	14	40	115	1500	2200	6000	138
9	N1-14v 25/140A	14	25	140	1500	2200	6000	138
10	GC-14v 27-	14	27	50	1800	2500	6000	116
11	GC-14v 27-	14	27	60	1800	2500	6000	116
12	GC-14v 30-	14	30	70	1800	2500	6000	116
13	KC-14v 40-	14	40	70	1800	2500	6000	125
14	KC-14v 40-	14	40	80	1800	2500	6000	125
15	NC-14v 50-	14	50	100	1800	2500	6000	142
16	NC-14v 60-	14	60	120	1800	2500	6000	142
17	A13N14v50Д	14	28	52	1200	2500	6000	128
18	A13N14v 60А	14	28	64	1200	2500	6000	128
19	A13N14v 70А	14	28	71	1200	2500	6000	128
20	A13N14v 80А	14	28	80	1200	2500	6000	128
21	A14N14 v 75А	14	35	77	1200	2500	6000	136
22	A14N14 v 80А	14	31	82	1200	2500	6000	136
23	A14N14 v 90А	14	42	96	1200	2500	6000	136
24	A14N14 v 105А	14	40	110	1200	2500	6000	136
25	AA125R -14v-45	14	20	48	1200	2500	6000	125-128
26	AA125R -14v -55	14	22	57	1200	2500	6000	125-128
27	AA125R -14v -65	14	35	68	1200	2500	6000	125-128
28	А127-45	14	49	45	1000	2500	6000	127
29	А127-55	24	55	45	1000	2500	6000	127
30	А127-65	24	65	45	1000	2500	6000	127
31	А127-70	14	25	70	1000	2500	6000	127
32	А127-25	14	25	72	1000	2500	6000	127
33	10SI-100	14	23	63	1400	2500	6000	140

3.2 Зразок розрахунку генератора.

Технічне завдання

Тип генератора 65.3701

Номінальна випрямлена напруга Ud = 14В.

Номінальний випрямлений струм Id = 95А.

Випрямлений струм в розрахунковому режимі Iр = 65А.

Початок збудження nx = 950 .

Частота обертання в розрахунковому режимі nр = 2200 .

Частота обертання в максимальному режимі nм = 5000 .

Внутрішній діаметр розточення статора D = 112мм

1. Визначення головних розмірів і обмотувальних даних статора генераторів автомобільного типу з кігтеподібним ротором і внутрішнім магнітопроводом

Запишемо систему рівнянь для визначення головних розмірів генератора: [1] с.122

D*l_i = [1]

D²*l_i = [2]

D²*l_i = [3]

де: Uфх (В) - діюче значення фазної напруги в режимі холостого ходу; αi - розрахунковий коефіцієнт полюсної дуги; kф - коефіцієнт форми поля; k0 - обмотувальний коефіцієнт; kЕр - коефіцієнт внутрішньої ЕРС генератора в розрахунковому режимі; kЕм - коефіцієнт внутрішньої ЕРС генератора в максимальному режимі; Вδх (Тл) - індукція в повітряному зазорі при холостому ході; ωф - число витків фази; Ар (А / см) - лінійне навантаження в розрахунковому режимі; Вδр (Тл) - індукція в повітряному зазорі в розрахунковому режимі; Ам (А / см) - лінійне навантаження в максимальному режимі; Вδм (Тл) - індукція в повітряному зазорі в режимі максимального навантаження; nх ( ) - частота обертання ротора в режимі холостого ходу; nр ( ) - частота обертання ротора в розрахунковому режимі; nм ( ) - частота обертання ротора в максимальному режимі; Uфр (В) - діюче значення фазної напруги в розрахунковому режимі; Iфр (А) - діюче значення фазного струму в розрахунковому режимі; Uфм (В) - діюче значення фазної напруги в максимальному режимі; Iфм (А) - діюче значення фазного струму в максимальному режимі; m - число фаз.

Перед тим як приступити до визначення головних розмірів статора, виберемо, виходячи з досвіду проектування і використовуючи довідкові дані, значення наступних величин.

Uфх = 6,3 В - діюче значення фазної напруги в режимі холостого ходу.

αi = 0,7 - розрахунковий коефіцієнт полюсної дуги.

kф = 0,96 - коефіцієнт форми поля.

q = 1 - число пазів статора припадаючих на полюс і фазу.

k0 = 1 - обмотувальний коефіцієнт (так як q = 1).

Вδх = 0,7Тл - індукція в повітряному зазорі при холостому ході

Ар = 5000А / см - лінійне навантаження.

р = 6 - число пар полюсів.

δ = 0,04 мм - повітряний зазор.

Σλ = 3 - сумарний коефіцієнт провідності пазового розсіювання.

kd = 0,94 - коефіцієнт приведення н.с. реакції статора по поздовжній осі.

k'uв = 0,9 - коефіцієнт, що характеризує зменшення фазної напруги при холостому ході у порівнянні з фазною напругою при розрахунковому навантаженні.

kμ = 1,7 - коефіцієнт магнітного насичення кола.

kδ = 1 - коефіцієнт повітряного зазору.

kuф = 0,66 - коефіцієнт перетворення по фазній напрузі.

kI = 0,79 - коефіцієнт перетворення по струму.

Iфр = kI · Idр = 0,74 * 65 = 48,1А- діюче значення фазного струму в розрахунковому режимі.

Рdр = Udр · Idn = 14 · 95 = 1330 Вт - потужність в розрахунковому режимі.

m = 3 - число фаз.

μ0 = 1,256 · Гн / см - магнітна постійна.

Iфм = kI · Idм = 0,79 · 95 = 99,82 А - діюче значення фазного струму в максимальному режимі.

Визначення коефіцієнтів С1, С2, С3, С4.

С₁= = =0,0019

С₂ = = = =4,3*10^-4

С₃= = =3,948*10^-3

С₄= = =113,6*10^-6

Індуктивний опір по поздовжній осі

X_d= = =0,656Ом

Визначення попереднього числа витків у фазі

w_ф= = = 56 витків.

Визначення попереднього внутрішнього діаметра статора і довжини пакета статора

D=С₁* w_ф=0,0019*56=11,12см=108,5*10^-3 м.

Виходячи з досвіду проектування, необхідно вибрати базовий розмір внутрішнього діаметра статора. Для мого випадку підходить базовий розмір

D = 10см = 0,1м.

l_i= =

= *

=3,08см =30,8* 10^-3 м.

Визначення обсягу пакета статора

D²*l_i= = =

5000² =289,2см³ =

=289,2*10^-6м³.

Уточнення величини індукції в повітряному зазорі

В_δх= * = =

* ≈0,45Тл.