Расчет скоростной характеристики

А. При номинальном поле .

Конструктивная постоянная двигателя определяется по формуле:

Сопротивление цепи двигателя при номинальном поле и температуре определяется по формуле:

Результаты расчета скоростной характеристики при постоянном напряжении и номинальном поле сведены в таблицу 8.

Таблица 8 - Расчеты скоростной характеристики при постоянном напряжении и номинальном поле.

0,25	278,5	270,1	0,0318	2512,8
0,5		540,3	0,0594	1330,1
0,75	835,5	810,4	0,076	1027,7
		1080,6	0,085	908,3
1,25	1392,5	1350,7	0,0917	832,1
1,5		1620,9	0,098	769,5
1,75	1949,5		0,101	737,7

Мощность, которую двигатель должен развивать при максимальной скорости определяется по формуле:

Ток двигателя при максимальной скорости определяется по формуле:

Величина реактивной ЭДС при максимальной скорости определяется по формуле:

Магнитный поток двигателя при максимальной скорости определяется по формуле:

Согласно кривой намагничивания двигателя, такому потоку соответствует ток возбуждения

Минимальная степень ослабления возбуждения определяется по формуле:

Б. При ослабленном поле

Сопротивление цепи двигателя при ослабленном поле и температуре определяется по формуле:

Результаты расчета скоростной характеристики при постоянном напряжении и ослабленном поле сведены в таблицу 9.

Таблица 9 - Расчеты скоростной характеристики при постоянном напряжении и ослабленном поле.

-	784,7		0,041	1912,9
0,75	835,5	374,3	0,0433	1807,8
		499,1	0,056	1382,7
1,25	1392,5	623,84	0,066	1160,4
1,5		748,61	0,073	1037,6
1,75	1949,5	873,4	0,0788	950,5

Графики зависимостей для случаев номинального и ослабленного поля приведены на рисунке 5.

Рисунок 5 - Графики зависимостей для случаев номинального и ослабленного поля.

Расчет К.П.Д.

Результаты расчет магнитных потерь при номинальном поле приведены в таблице 10.

Таблица 10 - Расчеты магнитных потерь при номинальном поле.

278,5	2,76	5,07	0,14	0,71	4609,1	1,22	5623,1
	1,46	1,83	0,49	0,89	5879,1	1,23	7231,3
835,5	1,13	1,2	0,8	0,96	6341,5	1,25	7926,9
					6605,75	1,3	8587,5
1392,5	0,91	0,86	1,16		6605,75	1,36	8983,8
	0,85	0,77	1,33	1,02	6737,9	1,44	9702,6
1949,5	0,81	0,71	1,41		6605,75	1,54	10172,9

Результаты расчета к.п.д. приведены в таблице 11.

Таблица 11 - Расчетаы к.п.д.

							η, о.е.
278,5	4,58	11082,8			5623,1	27007,9	0,88
	1,76	4258,9	4136,7		7231,3	28554,9	0,94
835,5	1,2	2903,8	3201,7	22337,9	7926,9	36370,3	0,946
		2419,83	2833,34	39711,9	8587,5	53551,57	0,94
1392,5	0,87	2105,25	2578,3	62049,8	8983,8	75717,15	0,932
	0,78	1887,47	2408,3	89351,7	9702,6	103350,07	0,923
1949,5	0,73	1766,5		121617,6	10172,9		0,913

Результаты расчет магнитных потерь при ослабленном поле приведены в таблице 12.

Таблица 12 - Расчеты магнитных потерь при ослабленном поле.

784,7	2,1	3,28	0,233	0,76	5020,4	1,24	6225,3
835,5	1,99		0,259	0,78	5152,48	1,25	6440,6
	1,52	1,95	0,434	0,85	5614,9	1,3	7299,4
1392,5	1,28	1,48	0,6	0,89	5879,1	1,36	7995,6
	1,14	1,23	0,738	0,91	6011,2	1,44	8656,1
1949,5	1,05	1,08	0,86	0,93	6143,3	1,54	9460,7

Результаты расчета к.п.д. приведены в таблице 13.

Таблица 13 – Расчетаы к.п.д.

							η, о.е.
784,7	3,04	7356,3		18472,6	6225,3	38004,2	0,939
835,5	2,8	6775,52	5638,35	20941,8	6440,6	39796,27	0,94
	1,87	4525,1	4308,2	37229,9	7299,4	53362,6	0,94
1392,5	1,45	3508,75	3626,7	58171,7	7995,6	73302,75	0,934
	1,22	2952,2		83767,23	8656,1	98605,53	0,926
1949,5	1,08	2613,4		114016,5	9460,7	129065,6	0,917

Графики зависимостей КПД от тока якоря при номинальном и ослабленном поле представлены на рисунке 6.

Рисунок 6 - Графики зависимостей КПД от тока якоря при номинальном и ослабленном поле.

Расчет вращающего момента

Расчет вращающего момента определяется по формуле:

В таблице 14 приведены результаты расчета вращающего момента.

Таблица 14 - Результаты расчета вращающего момента.

Номинальное поле	Ослабленное поле
	n, об/мин	η, о.е.			n, об/мин	η, о.е.
278,5	2512,8	0,88	745,15	784,7	1912,9	0,939	2942,86
	1330,1	0,94	3007,4	835,5	1807,8	0,94	3319,1
835,5	1027,7	0,946	5875,77		1382,7	0,94
	908,3	0,94		1392,5	1160,4	0,934	8653,03
1392,5	832,1	0,932	11915,96		1037,6	0,926	11393,33
	769,5	0,923	15313,1	1949,5	950,5	0,917	14369,24
1949,5	737,7	0,913	18433,5

На рисунке 7 представлены графики моментов при полном и ослабленном полях.

Рисунок 7 Графики моментов при полном и ослабленном полях.

Масса двигателя

В таблице 15 представлены сводные данные содержащие название масс элементов двигателей и их значения.

Таблица 15 – Сводные данные элементов масс двигателя и их значения.

Название массы	Значение
Масса меди обмотки якоря,	132,3 кг
Масса меди уравнительных соединений,	9,97 кг
Масса меди обмотки дополнительных полюсов,	55,3 кг
Масса меди обмотки главных полюсов,	124 кг
Масса меди компенсационной обмотки,	74,97 кг
Масса меди коллектора,	131 кг
Всего:	527,54
Масса стали зубцов,	127,3 кг
Масса стали сердечника якоря,	564 кг
Масса стали главных полюсов,	395 кг
Масса стали дополнительных полюсов,	69,514 кг
Масса стали станины,	908,3 кг
Всего:	2064,114

Общая масса активных материалов определяется по формуле:

Общая масса двигателя определяется по формуле:

Относительный расход материалов определяется по формуле:

Производная масса двигателя определяется по формуле:

Отношение массы к моменту определяется по формуле:

Двигатель обладает следующими параметрами: , относительного расхода материалов и отношения массы к моменту .

По массе рассчитанный двигатель близок к двигателю ДПТ-810 (4716 кг), по параметру к двигателю ЭДП-810 , по параметру к двигателю НБ-412К .

Заключение

В данном курсовом проекте мы рассчитали номинальную и максимальную скорость Э.П.С., род тока и напряжения, пределы изменения напряжения в режиме тяги и электрического торможения, длительную и часовую мощность, мощность при максимальной скорости Э.П.С., так же рассчитали массу двигателя, расход материалов, отношение массы двигателя к моменту.

Литература

Смирнов А.А., Гурлов И.В., Семенов Н.П. Проектирование тяговых электрических машин постоянного и пульсирующего тока: Учебное пособие. СПб,: ПГУПС, 2005. – 109 с.

Прошутинский Р.И. Дополнительные приложения к учебному пособию: СПБ,: ПГУПС. – 85 с.