Выбор главных размеров электродвигателя (стр. 8 )

Рном=0,5 кВт; nном=1000 об/мин; η=66%; Iном=6,56А; I1ном=6,88А; Iвном=0,32А; P1ном=756,8Вт

Регулирование частоты вращения вверх

Частота вращения n двигателей регулируют вверх от номинального значения путем уменьшения тока возбуждения.

1.Определим магнитный поток при наибольшей частоте вращения:

2. Определим МДС при минимальном магнитном потоке по характеристики намагничивания:

3. Определим минимальный ток возбуждения:

; где wв – число витков на полюс обмотки возбуждения.

4. Определим максимальную величину регулирующего сопротивления:

; где Uв=Uя=110В

5. Определим частоту вращения при холостом ходе:

; где w2 – число витков обмотки якоря.

Тепловой расчет

1. Определим расчетные сопротивления обмоток:

где Кт – поправочный коэффициент, с помощью которого приводятся температуры обмоток к предельным допустимым температурам (при классе нагревостойкости В Кт=1,15 ).

2. Определим потери в обмотке:

3. Определим коэффициент теплопередачи с внешней поверхности якоря. Данный коэффициент определяется из графика зависимости αа=f(n·D) с учетом использования IP22.

4. Определим повышение температуры охлажденной поверхности якоря:

; где Ра. т. – потери в обмотке якоря; lб – длина якоря; lа. ст. – длина витка обмотки якоря; Рст – магнитные потери в стали, которые равны сумме магнитных потерь в зубцах якоря и магнитных потерь в ярме якоря; lа – длина сердечника якоря.

5. Определим перепад температуры в изоляции пазовой части обмотки якоря для овальных полузакрытых пазов:

; где z – число пазов; r1 – больший радиус; r2 – меньший радиус; λ'экв – эквивалентная теплопроводность внутренней изоляции секции из круглого провода (λ'экв=1,4 Вт/(м2·ºС)); λэкв – эквивалентная теплопроводность изоляции (для класса нагревостойкости В λэкв=0,16 Вт/(м2·ºС)); bиз – односторонняя величина изоляции обмотки якоря (т. к. h=100мм, то bиз=0,35·10-3м ); Пп – периметр поперечного сечения паза, для овального полузакрытого паза Пп=π(r1+ r2)+2h1; где h1 – расстояние между центрами радиусов.

6. Определим превышение температуры, охлаждаемой поверхности лобовых частей обмотки якоря:

; где αл = αа =60 Вт/(м2·ºС); lв – длина вылета лобовой части обмотки якоря, которая определяется lв ≈ 0,3τ при 2р=2; τ – полюсное деление.

lв=0,3·0,146=0,0438м.

7. Определим перепад температуры в изоляции лобовой части обмотки якоря:

; где lл – длина лобовой части витка; hп – высота паза; Δbиз/λэкв≈0 для якорей со всыпными обмотками без общей изоляции лобовых частей секции; Пл – периметр поперечного сечения условной поверхности охлаждения лобовой части, для овального полузакрытого паза:

8. Определим среднее превышение температуры обмотки якоря над температурой охлаждающего воздуха:

9. Определим сумму потерь, отводимых воздухом, охлаждающий внутренний объем двигателя:

; где ∑Р – сумма всех потерь в двигателе; Рвнеш=0,1(Рв. т.+

+Рс. т.+Рд. т.) при исполнении по степени защиты IP22 и способу охлаждения IC01.

10. Определим условную поверхность охлаждения двигателя:

; где Dвн – внешний диаметр станины; lв – длина лобовой части обмотки якоря.

11. Определим среднее повышение температуры воздуха внутри двигателя:

; где αн – коэффициент подогрева воздуха (определяется из графика зависимости αн=f(n·D) с учетом IP22, IC01 и Dвн <0,6м)

αн=490 Вт/(м2·ºС).

12. Определим среднее повышение температуры обмотки якоря над температурой охлаждающей среды:

13. Определим превышение температуры наружной поверхности катушки возбуждения над температурой воздуха внутри машины:

; где К – коэффициент, который при исполнении степени защиты IP01, равен 0,9; Рв т – потери мощности в обмотке возбуждения; αв – коэффициент теплопередачи с поверхности обмотки возбуждения; Sв – поверхность охлаждения обмотки возбуждения, которая определяется Sв=lв. ср.·Пв; где lв. ср. – средняя длина витка обмотки возбуждения ( с учетом bк=8,09·10-3 м, lв. ср=370,98·10-3 м); Пв – периметр поперечного сечения условной поверхности охлаждения обмотки возбуждения. Приблизительное значение Пв с учетом, что 2р=2, равно 38+0,2D Пв=56,6·10-3 м.

14. Определим перепад температуры в изоляции катушки:

; где bв – средняя ширина катушки обмотки возбуждения; bиз. в. – односторонняя толщина изоляции.

15. Определим среднее превышение температуры обмотки возбуждения над температурой охлаждающей среды:

16. Определим превышение температуры наружной поверхности добавочного полюса над температурой воздуха внутри машины:

; где Рд. т. – потери мощности в обмотке добавочных полюсов; αд – коэффициент теплоотдачи с поверхности добавочного полюса (αд=αв); Sд – поверхность охлаждения обмотки добавочных полюсов, которая определяется Sд= lд. ср.·Пд; где lд. ср. – средняя длина витка обмотки добавочного полюса ( с учетом bк=32,46·10-3 м, lд. ср.=326,4·10-3 м). Приблизительное значение Пд с учетом, что 2р=2, равно 40+17D, Пд=55,81·10-3 м.