- •Введение
- •1 Расчет параметров тягового двигателя и тяговой передачи
- •2 Расчет активного слоя якоря
- •2.1 Число полюсов тягового двигателя и тип обмотки якоря
- •2.2 Число пазов якоря и число проводников
- •2.3 Размеры проводников обмотки якоря, их укладка в пазу и размеры паза
- •2.4 Длина пакета стали якоря
- •2.5 Параметры обмотки якоря
- •2.6 Параметры уравнительных соединений
- •3 Расчет компенсационной обмотки
- •3.1 Параметры компенсационной обмотки
- •3.2 Параметры зубцового слоя компенсационной обмотки
- •3.3 Сопротивление и масса меди компенсационной обмотки
- •4 Расчет магнитной цепи
- •4.1 Размеры магнитопровода
- •4.2 Воздушный зазор
- •4.3 Чертеж магнитной цепи
- •4.4 Намагничивающая сила катушки главного полюса
- •4.5 Параметры катушки главного полюса
- •5 Расчет коммутации и добавочного полюса
- •5.1 Размеры коллектора и щеток
- •5.2 Реактивная эдс
- •5.3 Сердечник добавочного полюса
- •5.4 Параметры катушек добавочного полюса
- •6 Расчет потерь и кпд двигателя
- •6.1 Потери в тяговом двигателе
- •6.2 Кпд двигателя
- •7 Расчет и построение электромеханических характеристик двигателя
- •7.1 Характеристика намагничивания
- •7.2 Электромеханические характеристики
- •8 Определение технико-экономических показателей тд
- •8.1 Характеристика использования материалов
- •8.2 Регулировочные свойства тд
- •8.3 Определение стоимости тд
- •9 Тепловой расчет обмотки якоря
- •10 Механический расчет клина паза якоря
- •Заключение
- •Список использованной литературы
7.2 Электромеханические характеристики
Расчет скоростной характеристики выполним для полного возбуждения, полученные данные сводим в табл.7.2.
Задаемся токами двигателя в пределах (0,2Iн – 2Iн). Для токаI = 0,2Iнопределяем ЭДС, В:
, (7.2)
.
Сопротивления обмоток принимаем для нагретого их состояния, рассчитанные при определении КПД.
Находим н.с. главных полюсов по формуле, А:
, (7.3)
.
Определяем н.с. поперечной реакции якоря по соответственно заданному току, А:
, (7.4)
.
Отношение кря = Faq/Fвбудет постоянным для всех значений токов. Принимаем его равным той же величине, что и при расчете магнитной цепи – 0,03.
Размагничивающую составляющую определяем, А:
, (7.5)
.
Н.с., создающую магнитный поток, находим по формуле
, (7.6)
.
По построенной кривой намагничивания определяем магнитный поток Фсоответственно н.с.. Он равен0,08 Вб.
Зависимость частоты вращения от тока двигателя n(I)строим на основании формулы, об/мин:
, (7.7)
.
Для остальных значений токов расчет проводим аналогично (табл. 7.2).
Таблица 7.2-Расчет скоростной характеристики
I, A |
Е, В |
Fв, А |
Faq, А |
кря |
Fр, А |
Fμ, А |
Ф, Вб |
n, об/мин |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
200 |
1467 |
5400 |
2500 |
0,03 |
75 |
5325 |
0,08 |
1222 |
300 |
1451 |
8100 |
3750 |
113 |
7988 |
0,11 |
879 | |
400 |
1435 |
10800 |
5000 |
150 |
10650 |
0,12 |
797 | |
461 |
1426 |
11957 |
5780,25 |
173,4 |
11783,7 |
0,13 |
731 | |
500 |
1420 |
13500 |
6250 |
188 |
13313 |
0,135 |
701 | |
600 |
1404 |
16200 |
7500 |
225 |
15975 |
0,14 |
669 | |
700 |
1388 |
18900 |
8750 |
263 |
18638 |
0,145 |
638 | |
800 |
1373 |
21600 |
10000 |
300 |
21300 |
0,146 |
627 | |
900 |
1357 |
24300 |
11250 |
338 |
23963 |
0,147 |
615 | |
922 |
1354 |
24894 |
11525 |
346 |
24548 |
0,148 |
610 |
Зависимость КПД двигателя от тока рассчитываем по формуле (6.12), но вместо номинального значения тока подставляем значения (0,2Iн – 2Iн).
Для каждого значения тока определяем все виды потерь для значения тока 0,2Iн,Вт:
в меди:
; (7.8)
;
в стали:
, (7.9)
;
механические:
, (7.10)
;
в щеточном контакте:
, (7.11)
;
добавочные:
, (7.12)
;
где кд– коэффициент, зависящий от отношения токовI/IН. [1, рис. 2.61].
Суммарные потери, Вт:
, (7.13)
.
Коэффициент полезного действия, %:
, (7.14)
.
Вращающий момент на валу ТД рассчитываем по формуле, кгс м:
, (7.15)
.
Расчет производим в табличной форме для тех же значений токов, что и расчет скоростной характеристики. Рассчитанные величины сводим в табл. 7.3.
Таблица 7.3-Расчет характеристик КПД и вращающего момента
I, А |
|
Рм, Вт |
Рсо,Вт |
Рмех, Вт |
Рэщ, Вт |
кд |
Рдоб, Вт |
Р,Вт |
, % |
М, кгс м |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
200 |
0,43 |
6264 |
7473 |
6193 |
400 |
0,22 |
2008 |
22338 |
92,6 |
221 |
300 |
0,65 |
14094 |
8623 |
4456 |
600 |
0,24 |
2190 |
29963 |
93,3 |
465 |
400 |
0,87 |
25056 |
8861 |
4041 |
800 |
0,28 |
2556 |
41313 |
93,1 |
682 |
461 |
1,00 |
33281 |
9127 |
3705 |
922 |
0,3 |
2738 |
49773 |
92,8 |
855 |
500 |
1,08 |
39150 |
9245 |
3552 |
1000 |
0,33 |
3012 |
55959 |
92,5 |
964 |
600 |
1,30 |
56376 |
9259 |
3388 |
1200 |
0,37 |
3377 |
73600 |
91,8 |
1204 |
700 |
1,52 |
76734 |
9266 |
3234 |
1400 |
0,45 |
4107 |
94742 |
91,0 |
1458 |
800 |
1,74 |
100225 |
9141 |
3176 |
1600 |
0,55 |
5020 |
119161 |
90,1 |
1680 |
900 |
1,95 |
126847 |
9015 |
3118 |
1800 |
0,63 |
5750 |
146531 |
89,1 |
1905 |
922 |
2,00 |
133124 |
9012 |
3090 |
1844 |
0,65 |
5933 |
153002 |
88,9 |
1965 |
На рис. 7.2 по данным табл.7.2 и табл. 7.3 строим зависимости частоты вращения, вращающего момента и КПД от тока двигателя.
Рисунок 7.2- Электромеханические характеристики