2.20. Розрахунок робочих характеристик

Розрахунок робочих характеристик проводимо на комп’ютері з застосуванням програми DPS. Програма складена за наступними формулами:

1. Споживану двигуном потужність

Р₁=U_нI_а+U_fнI_fн,

де U_н – номінальна напруга живлення якірного кола двигуна; U_fн – номінальна напруга живлення обмотки незалежного збудження (для двигуна паралельного чи змішаного збудження U_fн=U_н); I_fн – номінальний струм збудження; для двигунів послідовного збудження другий член у формулі відсутній.

2. ЕРС обмотки якоря

E_а=U_н-(R_а+ R_д+ R_к+ R_п)I_а+U_щ,

де R_а, R_д, R_к, R_п, – обчислений для робочої температури опір обмотки якоря, обмотки додаткових полюсів, компенсаційної, послідовної (стабілізувальної) обмотки збудження; U_щ – спад напруги в щітковому контакті (на пару щіток); якщо якась обмотка відсутня, то її опір не записують.

3. За графіком Ф_=Ф_(F) характеристики намагнічування двигуна для намагнічувальної сили

знаходять робочий магнітний потік Ф_’ (рис. 6,а), який створює ця намагнічувальна сила за умови, що поперечна реакція якоря відсутня.

В наведеній формулі позначені: w_н – кількість витків на одному полюсі обмотки незалежного (паралельного) збудження; w_п – кількість витків на одному полюсі обмотки послідовного збудження (стабілізувальної обмотки); а_н, а_п – кількість паралельних гілок цих обмоток.

Застереження: тут використовується характеристика намагнічування на один полюс, в той час як для її розрахунку могла використовуватись методика, за якою намагнічувальна сила F обчислювалась на пару полюсів. Це залежить від того, якою літературою користувався студент.

4. Індукція В_’, яка відповідає потокові Ф_’

,

де – коефіцієнт полюсної дуги; – полюсна поділка; – розрахункова довжина машини.

5. Для обчисленого значення В_’ за перехідною характеристикою знаходять (рис. 6,б). Відклавши від точки а в масштабі намагнічувальної сили відрізки ав і аг, що чисельно дорівнюють 0,5Аb_ (лінійне навантаження А обчислюють за формулою , де , 2a – кількість провідників і паралельних гілок обмотки якоря; – діаметр якоря), отримують криволінійний чотирикутник вдег, площа якого пропорційна робочому потокові з урахуванням розмагнічувальної дії поперечної реакції якоря. Значення цього потоку розраховують за формулою

,

де вд, аб, ге – довжини відповідних відрізків (див. рис. 6,б).

Для двигунів із компенсаційною обмоткою .

а)	б)
Рис.7. До розрахунку робочого магнітного потоку двигуна

6. Швидкість обертання двигуна

.

7. Втрати потужності:

електричні в обмотках якірного кола

;

електричні в щітковому контакті

;

електричні в обмотці незалежного (паралельного) збудження

;

додаткові при навантаженні

,

де – додаткові втрати в номінальному режимі;

сумарні

.

Для двигунів паралельного й незалежного збудження механічні втрати р_мех, втрати в сталі р_ст і поверхневі втрати р_пов в полюсних наконечниках головних полюсів вважають незалежними від навантаження, тобто такими, що дорівнюють аналогічним втратам, обчисленим для номінального режиму.

Для двигунів послідовного та змішаного збудження ці втрати розраховують за формулами

; ; ,

де р_ст, р_мехн, р_повн – втрати в сталі, механічні та поверхневі втрати в номінальному режимі; В_н – індукція в повітряному проміжку в номінальному режимі;  – коефіцієнт, який залежить від марки сталі (); n_н – швидкість обертання в номінальному режимі.

8. Корисна потужність

.

9. Коефіцієнт віддачі

.

10. Обертальний момент на валі

.

Вхiднi данi для розрахунку:

Дiаметp якоpя, м = 0.13

Довжина якоpя, м = 0.093

Висота спинки якоpя, м = 0.039

Число pад. вент. каналiв = 0

Сумаpна шиpина бандажiв, м = 0.060

Глибина бандажної канавки, м = 0.003

Вiдкpиття шлiца паза, м = 0.003

Шиpина паза на повеpхнi, м = 0.005

Шиpина паза на днi, м = 0.0032

Висота паза, м = 0.007

Число зубцiв якоpя = 36

Число паp полюсiв = 3

Аксiальна довжина станини, м = 0.221

Товщина станини, м = 0.00868

Шиpина осеpдя головного полюса, м = 0.01933

Довжина осеpдя головного полюса, м = 0.1

Висота осеpдя головного полюса, м = 0.0309

Довжина пpомiжку пiд сеpединою полюса, м = 0.00105

Довжина пpомiжку пiд кpаем полюса, м = 0.002

Ном. iндукцiя у пpомiжку, Тл = 0.43

Коефiцiент полюсної дуги, м = 0.6

Введiть маpку сталi осеpдя якоpя 2013

Введiть маpку сталi осеpдя полюсiв 3411

Введiть матеpiал станини ЛИТА СТАЛЬ

Задайте додатковi данi для pозpахунку pобочих хаpактеpистик:

Число пpовiдникiв якоpя = 1512

Число паpалельних гiлок обмотки якоpя = 2

Опip обмотки якоpя пpи pоб. темпеp., Ом = 10.19

Спадок напpуги на паpi щiток, B = 2

Число виткiв сеpiecної обмотки (на полюс) = 0

Опip сеpiесноi обмотки пpи pоб. темпеp. Ом = 0

Опip обмотки дод. полюсiв пpи pоб. темпеp. Ом = 0.42

Число виткiв шунтовоi обмотки на полюс

(для сеpiесного двигуна задайте 0) = 712

Механiчнi втpати пpи ном. частотi обеpтання, Вт = 28

Номiнальна частота обеpтання, об/хв = 1500

Номiнальний стpум якоpя, A = 25.6

Cтpум збудження шунтовоi обмотки, A

(для сеpiесного двигуна задайте 0) = 1.36

Напpуга живлення двигуна, B = 110