Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Описание пресса и определение двигателя

приводной электродвигатель пресс гидравлический

Гидравлический пресс-транспортер ПТГ-200 (рис. 1.1), является логическим завершением очистной установки со ступенчатой решеткой.

Гидравлический пресс-транспортер, одновременно осуществляющий сбор задержанных решеткой отбросов, их отжим и транспортировку по закрытому трубопроводу.

Гидравлический пресс-транспортер типа ПТГ представляет собой поршневой насос и предназначен для уплотнения транспортировки по закрытому трубопроводу задержанных решеткой отбросов.

Гидравлический пресс-транспортер может осуществлять транспортировку как сухого осадка, так и влажного. Для влажного осадка в корпусе ПТГ делается перфорация, для удаления влаги после отжима осадка, и на выходе ставится обратный клапан. Обратный клапан предназначен для пропускания выжатого осадка по трубопроводу и запирания в обратном направлении.



Рис. 1.1

Работа ПТГ осуществляется в циклическом режиме, но он может работать и непрерывно. При заполнении воронки ПТГ включается его гидропривод на период времени, достаточный для опорожнения воронки, затем гидропривод останавливается.

При включении гидропривода насос через полнопроточный напорный фильтр подает масло гидрораспределителю через каналы в распределительной плите. В зависимости от положения гидрораспределителя напорное масло может подводиться к одной из полостей гидроцилиндра, при этом вторая полость гидроцилиндра соединяется гидрораспределителем со сливом. При нейтральном положении гидрораспределителя напорное масло отсечено от гидроцилиндра, обе полости которого соединены со сливом. При нейтральном положении гидрораспределителя напорное масло поступает на слив через предохранительный клапан давления. При чрезмерной нагрузке на гидроцилиндре, например, при его заклинивании, напорное масло также перепускается на слив через клапан давления.

Перед началом работы (в исходном состоянии) электродвигатель выключен, давление в системе отсутствует, гидрораспределитель находится в среднем (нейтральном) положении, гидроцилиндр -- в крайнем левом положении. Включение гидропривода, переключение направления движения гидроцилиндра с прямого (рабочего) хода на холостой (возвратный) и обратно, определение интервала времени работы гидропривода и его выключение производится при помощи элементов электрической системы управления гидропривода-датчика (электрода) заполнения воронки, выключателей конечных положений поршня гидроцилиндра.

По сигналу датчика заполнения воронки производится пуск электродвигателя, переключение гидрораспределителя в положение рабочего хода. По сигналам выключателей конечных положений подаются сигналы на переключение гидрораспределителя в положение рабочего или холостого ходов. Сигнал на остановку гидропривода происходит только при завершении очередного холостого хода. По этому сигналу гидрораспределитель переводится в среднее (нейтральное) положение, и электродвигатель останавливается. В таком положении гидропривод рис. 1.3 готов к выполнению следующего цикла.

Таблица 1.1. Технические характеристики гидравлического пресс-транспортера

Наименование параметра	Разм.	ПТГ-200
Габаритные размеры корпуса, B x L x H	мм	380 x 2120 x 460
Габаритные размеры масляной станции, B x L x H	мм	550 x 915 x 1535
Максимальная производительность	м3/ч	1,5
Масса	кг	460
Мощность электродвигателя	кВт	4



Масляная станция устанавливается над корпусом.

Гидравлическая схема пресса показана на рис.1.2.

Рис. 1.2

Работает гидравлическая схема следующим образом. Масло проходит через фильтр и подается насосом через распределитель и дроссель в гидроцилиндр. Если распределитель находится в исходном положении, то поршень создает давление и пресс начинает работать. Если распределитель находится во втором положении, то давление в гидроцилиндре падает (можно отследить на манометре) и поршень возвращается. Так же в схеме присутствует предохранительный клапан, который в случае избыточного давления сбросит масло обратно в бак. Обратный клапан не дает падать давлению в дросселе.



Расчет мощности и определение приводного электродвигателя

В качестве приводного электродвигателя обычно используется трехфазный асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором общепромышленного применения. Электродвигатель выбираем при соблюдении следующих условий:

;

,

где и - соответственно номинальные паспортное и расчетное значения активной мощности на валу ротора насоса;

и - соответственно номинальные паспортные значения частоты вращения роторов электродвигателя и насоса.

Расчетная номинальная мощность на валу ротора насоса при дроссельном регулировании скорости

,

где - расчетная мощность на валу ротора насоса, кВт;

- расчетное значение номинального давления на выходном штуцере насоса, МПа;

- значение номинальной производительности (подачи) на выходном штуцере насоса, м3/с; - общий КПД выбранного типоразмера насоса.

кВт.

Подходящий для пресс-транспортера трехфазный асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором имеет следующие технические характеристики: номинальная мощность - 4 кВт=4 кВт;

синхронная частота вращения - 3000 об/м==3000 об/м;

масса - 34,8 кг.

Расчет и выбор электрических аппаратов и элементов электрической схемы

Для выбора электрических аппаратов производим расчет тока в отдельных цепях схемы. В данной схеме фрикционного пресса ток, протекающий в силовой цепи, определяется электродвигателем. Электромагниты также присутствуют в силовой цепи, однако ввиду малой мощности большие токи нагрузки не вызывают.

Находим номинальный ток электродвигателя:

,



Электромагнитный расчет трех фазного асинхронного двигателя.

Таблица 2.1. Исходные данные для проектирования

Наименование заданных параметров и их условные обозначения	Двигатель
Номинальный режим работы	S1
Исполнение ротора	короткозамкнутое
Номинальная отдаваемая мощность	4 кВт
Количество фаз статора	3
Частота сети	50
Номинальное линейное напряжение	220 В.
Синхронная частота вращения	3000 об/мин
Степень защиты от внешних воздействий	IP 44
Способ охлаждения	IC 0141
Исполнение по способу монтажа	IM1001
Климатические условия и категория размещения	У3
Количество полюсов	2
Количество пар полюсов	1

Размеры, конфигурация, материалы

Высота оси вращения базового двигателя по таблице 9.1 (1)

h=100 мм.

Внешний диаметр пакета статора базового двигателя по таблице 9. 2 (1)

Dн =175 мм.

Внутренний диаметр пакета статора двигателя

Расчетная мощность двигателя

Где кн= 0,97 - коэффициент по рисунку 9.1 (1)

з=0,86- коэффициент полезного действия по рисунку 9.2 (1)

cosц=0,89- коэффициент по рисунку 9.3 (1)

Расчетная длинна сердечника статора

Где А₁=199,95А/см- линейная нагрузка обмотки статора по рисунку 9.4 (1)

Вд=0,74 Тл.- Магнитная индукция в воздушном зазоре по рисунку 9.4 (1)

К_об=0,79 - коэффициент обмотки статора §9.2 (1)

Принимаем l₁=117мм.

Число пазов статора

Где q₁=3 - число пазов на полюс и фазу по таблице 9.8 (1)

Наружный диаметр сердечника ротора

Где д =0,45мм - воздушный зазор между статором и ротором по таблице 9.9 (1)

Внутренний диаметр ротора

Количество пазов сердечника ротора



Где m₂₌ m₁- количество фаз статора (исходные данные)

q₂=q₁-1=2 - число пазов на полюс и фазу ротора

Длину ротора принимаем равной длине статора

Таблица 2.2. Параметры сердечника статора

№	Параметры
1	Марка стали	2013
2	Толщина стали	0,5
3	Изолировка	Оксидирование

Таблица 2.3. Параметры сердечника ротора

№	Параметры
1	Марка стали	2013
2	Толщина стали	0,5
3	Изолировка	Оксидирование

Расчет обмотки статора

Принимаем однослойную всыпную концентрическую обмотку статора, в трапецеидальном полузакрытом пазу из провода марки ПЭТВ. Класс нагревостойкости изоляции провода В.

Диаметральный шаг по пазам однослойной обмотки

Коэффициент распределения при шестизонной обмотке



Где б=60/ q₁=20-зона обмотки статора §9.4 (1)

Коэффициент укорочения

Где в=1- укорочение шага §9.4 (1)

Обмоточный коэффициент

Предварительное значение магнитного патока

Предварительное количество витков в обмотке фазы

Предварительное количество эффективных проводников

Где б₁=1-колличество параллельных ветвей §9.4 (1)

Принимаем N_п1=38

Уточненное значение количество витков



Уточненное значение магнитного патока

Уточненное значение номинального тока фазы

Уточненная линейная нагрузка статора

Зубцовое деление по внутреннему диаметру статора

Ширина зубца

Где к_с =0,97 - коэффициент заполнению стали §9,3 (1)

В_з1=1,75Тл - магнитная индукция в зубцах статора по таблице 9.14 (1)

Высота спинки статора

Где B_c1=1.7Тл - магнитная индукция в спинке статора по таблице 9.13 (1)

Высота паза

Большая ширина паза

Ширина шлица

Меньшая ширина паза

Где h_ш1=0,5мм - высота шлица §9.4 (1)

Площадь поперечного сечения паза в штампе



Площадь поперечного сечения паза в свету

Где b_c=0.1мм- припуск на сборку сердечника статора и ротора по ширине §9.4 (1)

h_c=0.1мм -припуск на сборку сердечника статора и ротора по высоте §9.4 (1)

Площадь поперечного сечения корпусной изоляции

Где b_и=0,25 мм -среднее значение односторонней толщины корпусной изоляции §9.4 (1)

Площадь поперечного сечения прокладок на дне паза и под клином

Площадь поперечного сечения паза, занимаемая обмоткой



Определяем диаметр провода обмотки статора

где к_п=0,72- коэффициент заполнения паза §9.4 (1)

c=1- количество элементарных проводников в эффективном §9.4 (1)

Принимаем по приложению1 (1)

d_из=1.24 мм -диаметр изолированного провода

d_пр=1.16 мм - диаметр провода без изоляции

S_пр=1,057 мм²- площадь поперечного сечения провода

Плотность тока в обмотке статора

Средне зубцовое деление статора

Средняя ширина катушки обмотки статора

Средняя длинна одной лобовой части катушки



Средняя длинна витка обмотки

Длинна вылета лобовой части обмотки

2.3 Расчет обмотки короткозамкнутого ротора

Расчетная высота спинки ротора

Где h_п2=17 мм.- высота паза по рисунку 9.12 (1)

Магнитная индукция в спинке ротора

Зубцовое деление по наружному диаметру ротора

Ширина зубца



Где В_з2=1,6 Тл- магнитная индукция в зубцах ротора по таблице 9.18 (1)

Меньший радиус паза ротора

Больший радиус паза ротора

Где h_ш2=0,5 мм- высота шлица полузакрытого паза ротора §9.5 (1)

Расстояния между центрами радиусов

Площадь поперечного сечения стержня

Поперечное сечение кольца ротора

Высота кольца литой клетки ротора



Длинна кольца

Средний диаметр кольца литой клетки

Вылет лобовой части обмотки

Где к_л=0,9- коэффициент, учитывающий изгиб стержня §9.5 (1)

l_л2=30 мм - длинна лобовой части стержня §9.5 (1)

2.4 Расчет магнитной цепи электродвигателя.

Коэффициент, учитывающий уменьшение магнитного сопротивления воздушного зазора вследствие зубчатого строения статора

Коэффициент, учитывающий уменьшение магнитного сопротивления воздушного зазора вследствие зубчатого строения ротора



Общий коэффициент воздушного зазора

Магнитодвигающая сила для воздушного зазора

Магнитодвигающая сила в зубцах статора

Где H_з1 =13,3 А/см -напряженность магнитного поля в зубцах статора по приложению 8 (1)

L_з1=h_п1=13,37 мм -средняя длинна пути магнитного патока (п1.2.16.)

Магнитодвигающая сила в зубцах ротора

Где H_з2 =9 А/см -напряженность магнитного поля в зубцах ротора по приложению 8 (1)

-средняя длинна пути магнитного патока



Средняя длинна пути магнитного патока спинки статора §9.7(1)

Магнитодвигающая сила в спинке статора

Где H_с1 =11,5 А/см -напряженность магнитного поля в зубцах ротора по приложению 11 (1)

Средняя длинна пути магнитного патока магнитодвигающая сила в спинке ротора

Где H_с2 =1,55 А/см - напряженность магнитного поля в спинке ротора по приложению 11 (1)

L_с2=h_с2= 42, 07 мм -средняя длинна пути магнитного патока спинки ротора §9.7(1)

Суммарная магнитодвигающая сила

Коэффициент насыщения магнитной цепи



Намагничивающий ток

ЭДС холостого хода

Главное индуктивное сопротивление

• Расчет активного и индуктивного сопротивления обмоток

Активное сопротивление обмотки фазы при 20°С

Где с_м20=57 См/мкм -удельная электрическая проводимость меди при 20°С §9.8(1)

Коэффициент проводимости рассеяния



Где k_в1=0,6 и k_{в ' 1}=1-коэффициенты, учитывающие укорочение шага §9.8(1)

h_к1=0,7 мм - высота скоса паза по таблице 9.21(1)

Коэффициент, учитывающий влияние открытия пазов статора на проводимость дифференциального рассеяния

Коэффициент проводимости дифференциального рассеяния

Где k_р1=0,87- коэффициент, учитывающий демпфирующую реакцию токов по таблице 9.22 (1)

k_д1=0,0141 - коэффициент дифференциального рассеяния статора по таблице 9.23(1)

Полюсное деление

Коэффициент проводимости рассеяния лобовых частей обмотки



Коэффициент проводимости рассеяния обмотки статора

Индуктивное сопротивление обмотки фазы статора

Активное сопротивление стержня клетки ротор при 20°С

Где с_а20=27См/мкм- удельная электрическая проводимость алюминия §9.8(1)

Коэффициент приведения тока кольца к току стержня

Сопротивление короткозамыкающих колец

Центральный угол скоса пазов



Где в_ск1=1 -коэффициент угла скоса паза §9.3 (1)

Коэффициент приведения сопротивления обмотки ротора к обмотке статора

Где к_ск=0,99 - коэффициент скоса пазов ротора по рисунку 9.16 (1)

Активное сопротивление обмотки ротора при 20°С, приведенное к обмотке статора

Ток стержня ротора для рабочего режима

Коэффициент проводимости рассеяния паза ротора



Количество пазов ротора на полюс и фазу

Коэффициент проводимости дифференциального рассеяния

Где k_д2=0,017 - коэффициент дифференциального рассеяния ротора по рисунку 9.17 (1)

Коэффициент проводимости рассеяния коротко замыкающих колец ротора

Относительный скос пазов ротора

Коэффициент проводимости рассеяния скоса пазов



Коэффициент проводимости рассеяния обмотки ротора

Индуктивное сопротивление обмотки ротора

Индуктивное сопротивление обмотки ротора, приведенное к обмотке статора

Коэффициент рассеяния статора

Коэффициент сопротивления статора

Сопротивления обмоток преобразованной схемы замещения двигателя



Расчет режима холостого хода

Реактивная составляющая тока статора при синхронном вращении

Электрические потери в обмотке статора при синхронном вращении

Расчет массы стали зубцов статора

Магнитные потери в зубцах статора

Масса стали спинки статора

Магнитные потери в спинке статора



Суммарные магнитные потери в сердечнике ротора

Коэффициент механических потерь

Механические потери

Активная состовляющия тока холостого тока

Ток холостого хода



Коэффициент мощности при холостом ходе

Расчет номинального режима

Активное сопротивление короткого замыкания

Индуктивное сопротивление короткого замыкания

Полное сопротивление короткого замыкания

Добавочные потери при номинальной нагрузке

Механическая мощность двигателя



Эквивалентное сопротивление схемы замещения

Полное сопротивление схемы замещения

Скольжение

Активная составляющая обмотки тока статора при синхронном вращении

Ток обмотки ротора



Активная составляющая тока обмотки статора

Реактивная составляющая тока обмотки статора

Фазный ток обмотки статора

Коэффициент мощности

Линейная нагрузка статора



Плотность тока в обмотке статора

Линейная нагрузка ротора

Ток в стержне короткозамкнутого ротора

Плотность тока в стержне короткозамкнутого ротора

Ток в короткозамыкающем кольце



Электрические потери в обмотке статора

Электрические потери в обмотке ротора

Суммарные потери в электродвигателе

Подводимая мощность

Коэффициент полезного действия

Таблица 2.4. Результаты расчета рабочих характеристик двигателя

Условные обозначения	Отдаваемая мощность в долях от номинальной Р2
	0 Р2	0,25Р2	0,5Р2	0,75Р2	Р2	1,25Р2
Р2, кВт	0	997,05	1994,1	2991,16	3988,21	4985,27
Рд, Вт	0	0,05	0,11	0,17	0,23	0,29
Р'2, Вт	90,52	1087,64	2084,75	3081,86	4078,98	5076,09
Rн, Ом	1598,5	128,06	64,15	41,56	29,97	22,9
zн, Ом	1601,2	130,88	67,09	44,62	33,17	26,24
s, о. е.	0	0,0075	0,015	0,023	0,0318	0,041
I''2, A	0,13	1,68	3,27	4,92	6,63	8,38
Ia1, A	0,57	2,12	3,71	5,35	7,01	8,69
Ip1, A	3,17	3,17	3,3	3,58	4,01	4,62
I1, A	3,22	3,81	4,97	6,44	8,08	9,85
cos	0	0,55	0,74	0,83	0,86	0,88
Рм1, Вт	53,07	74,3	126,15	211,61	333,63	495,09
Рм2, Вт	0,05	8,3	31,6	71,45	129,31	206,64
P?, Вт	294,03	323,56	398,78	524,14	704,08	942,93
P1, Вт	294,03	1320,62	2392,88	3515,30	4692,30	5928,2
з,%	0	75,49	83,33	85,08	84,99	84,09

Рис. 2.1. Рабочие характеристики АД.

Максимальный момент

Переменная часть коэффициента статора



Составляющая коэффициента проводимости рассеяния статора

Переменная часть коэффициента ротора

Составляющая коэффициента проводимости рассеяния ротора

Индуктивное сопротивление рассеяния двигателя, зависящее от насыщения

Индуктивное сопротивление рассеяния двигателя, зависящее от насыщения

Ток ротора, соответствующий максимальному моменту

Полное сопротивление схемы замещения

При бесконечно большом скольжении

Эквивалентное сопротивление схемы замещения при максимальном моменте

=4,36+1,7=6,06 Ом

Кратность максимального момента

Скольжение при максимальном моменте

Расчет пусковых характеристик

Высота стержня в пазу

Активное сопротивление обмотки ротора с учетом влияния эффекта вытеснения тока

Глубина проникновения тока

Где - §9.13 (2)

Площадь сечения стержня ротора



Приведенное сопротивление ротора с учетом влияния эффекта вытеснения тока

=0.76 Ом

Где K_R=1-коэффициент сечений стержня§9.13 (2)

Коэффициент магнитной проводимости участка паза

Где k_д=0,93 - коэффициент по§9.10.3 (2)

Коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния с учетом вытеснения тока

Коэффициент изменения индуктивного сопротивления фазы обмотки ротора

Индуктивное сопротивление фазы под действием эффекта вытеснения тока

Индуктивное сопротивление взаимной индукции

Индуктивное сопротивление взаимной индукции при пуске

Ом

Дополнительное значение эквивалентного раскрытия пазов статора

Общее активное сопротивление при пуске

Общее реактивное сопротивление при пуске

Ток в обмотке ротора

Ток в обмотке статора

Таблица 2.5. Расчет токов в пусковом режиме с учетом влияния эффекта вытеснения тока

№ п./п.	Расчетная формула	Скольжение s
		1	0,8	0,6	0,4	0,22	0,1
1	о	1,07	0,96	0,83	0,67	0,51	0,33
2	ш(о)	1,18	0,76	0,42	0,19	0,06	0,01
3	hr	7,53	9,37	11,55	13,86	15,55	16,30
4	Длп2о	0,09	0,06	0,05	0,04	0,02	0,01
5	кд	0,93	0,95	0,96	0,97	0,98	0,99
6	лп2о	1,24	1,26	1,28	1,29	1,3	1,32
7	Kx	0,98	0,98	0,99	0,99	0,995	0,997
8	х2о	3,51	3,53	3,54	3,54	3,55	3,56
9	Rп	2,19	2,39	2,72	3,38	4,92	9,36
10	Xп	5,59	5,61	5,62	5,63	5,64	5,64
11	I'2п	36,58	36,04	35,20	33,47	29,39	20,11
12	I1п	39,43	38,87	37,98	36,14	31,82	22,03

Расчет пусковых характеристик с учетом влияния вытеснения тока и насыщения от полей рассеяния

Средняя магнитодвигающая сила обмотки статора

Коэффициент фиктивной индукции

Фиктивная индукция потока рассеяния в воздушном зазоре

Дополнительное значение эквивалентного раскрытия пазов статора

Расстояние в пазе

Коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния обмотки статора с учетом влияния насыщения

Коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния статора при насыщении

Коэффициент магнитной проводимости дифференциального рассеяния обмотки статора с учетом влияния насыщения

Индуктивное сопротивление фазы обмотки статора с учетом влияния насыщения

Дополнительное значение эквивалентного раскрытия пазов статора

Коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния обмотки ротора с учетом влияния насыщения и вытеснения тока

Коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния ротора при насыщении



Коэффициент магнитной проводимости дифференциального рассеяния обмотки ротора с учетом влияния насыщения

Индуктивное сопротивление фазы обмотки ротора с учетом влияния насыщения

Дополнительное значение эквивалентного раскрытия пазов ротора с учетом влияния насыщения

Общее активное сопротивление при пуске с учетом влияния насыщения

Общее реактивное сопротивление при пуске с учетом влияния насыщения

Ток в обмотке ротора с учетом влияния насыщения

Ток в обмотке статора с учетом влияния насыщения

Кратность пускового тока с учетом влияния эффекта вытеснения тока и насыщения

Кратность пускового момента с учетом влияния вытеснения тока и насыщения

Таблица 2.6. Пусковые характеристики асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором с учетом эффекта вытеснения тока и насыщения от полей рассеяния

№ п./п	Обозначение	Скольжение s
		1	0,8	0,6	0,4	0,22	0,1
1	kнас	1,6	1,5	1,4	1,3	1,2	1,1
2	Fп.ср	1838,35	1811,85	1770,59	1684,82	1483,26	1027,06
3	Bфд	2,81	2,77	2,71	2,58	2,27	1,57
4	kд	0,82	0,83	0,84	0,85	0,86	0,92
5	c1э	2,69	2,54	2,39	2,24	2,09	1,19
6	лп1нас	0,01	0,02	0,04	0,05	0,07	0,18
7	лд1нас	2,57	2,60	2,63	2,70	2,67	2,88
8	x1нас	1,55	1,57	1,59	1,62	1,61	1,75
9	c2э	3,57	3,37	3,17	2,78	2,97	1,59
10	лп2онас	1,01	1,04	1,06	1,08	1,09	1,15
11	лд2нас	3,31	3,35	3,39	3,48	3,44	3,72
12	x'2онас	2,21	2,98	3,02	3,08	3,06	3,27
13	Rп нас	2,19	2,39	2,72	3,38	4,90	9,34
14	Хп нас	3,83	4,65	4,71	4,81	4,78	5,14
15	I'2нас	49,86	42,07	40,47	37,45	32,15	20,64
16	I1нас	52,31	44,87	43,20	40,06	34,46	22,49
17	Iп	6,29	5,40	5,20	4,82	4,15	2,71
18	Mп	1,33	1,18	1,46	1,87	2,44	2,28

Рис. 2.2. Пусковые характеристики АД

Тепловой расчет

Потери в обмотке статора при максимально допустимой температуре

Условная внутренняя поверхность охлаждения активной части статора

Условный периметр поперечного сечения

Условная поверхность охлаждения пазов

Условная поверхность охлаждения лобовых частей обмотки

Высота охлаждающего ребра на станине

Количество охлаждающих ребер на станине

Условная поверхность охлаждения двигателя с охлаждающими ребрами на станине

Удельный тепловой поток от потерь в активной части обмотки и от потерь в стали

Где k=0,21-коэффициентдоли потерь по таблице 9.25 (1)

Удельный тепловой поток от потерь в активной части обмотки

Удельный тепловой поток от потерь в лобовых частях обмотки

Окружная скорость ротора

Превышение температуры внутренней поверхности активной части статора над температурой воздуха внутри машины

Где б₁=15?10^-5 Вт/мм²°С - коэффициент теплоотдачи поверхности статора определяют из рисунка 9.24(1)

Перепад температуры в изоляции паза и катушек

Где л_экв=16?10^-5 Вт/мм °С -эквивалентный коэффициент теплопроводимости изоляции в пазу §9.13 (1)

л^'_экв=90?10^-5 Вт/мм °С эквивалентный коэффициент теплопроводимости внутренней изоляции катушки §9.13 (1)

Превышение температуры наружной поверхности лобовых частей обмотки над температурой воздуха внутри машины

Перепад температуры в изоляции лобовых частей катушек

Среднее превышение температуры обмотки над температурой воздуха внутри двигателя

Потери в двигателе, передаваемые воздуху внутри двигателя

Среднее превышение температуры воздуха внутри двигателя над температурой наружного воздуха

Где б_в=1,9?10^-5 Вт/мм²°С -коэффициент подогрева воздуха по рисунку 9.25(1)

Среднее превышение температуры обмотки над температурой наружного воздуха

Вентиляционный расчет

Наружный диаметр корпуса

Где h₁=5 мм - расстояние между корпусом и опорной плоскостью лап станины по рисунку 1.3 (1)

Коэффициент, учитывающий изменение теплоотдачи по длине корпуса двигателя

Необходимый расход воздуха

Где с_в=1100 Дж/м³°С -теплоемкость воздуха §5.6 (1)

Расход воздуха, который может быть обеспечен наружным вентилятором

Напор воздуха, развиваемый наружным вентилятором



Механический расчет

Расчет вала на жесткость

Сила тяжести сердечника ротора с обмоткой и участком вала по длине сердечника

Рис. 2.3. Эскиз вала к механическому расчету

Таблица 2.7. Участок а

di мм	Ji=рd4i/64 мм4	xi мм	x3i мм3	x3i-x3i-1 мм3	(x3i-x3i-1)/ji мм-1	Sa мм-1
25	19174,7	8	512	512	0,02	24,94
32	51471,8	73	389017	388505	7,54
40	125663,7	137	2571353	2182848	17,37

Таблица 2.8. Участок b

di мм	Ji=рd4i/64 мм4	yi мм	y3iмм3	y3i-y3i-1 мм3	(y3i-y3i-1)/j iмм-1	Sb мм-1
25	19174,7	8	512	512	0,026	24,68
32	51471,8	73	389017	388505	7,547
45	201288,9	78	474552	85535	0,424
40	125663,7	137	2571353	2096801	16,685
di мм	Ji=рd4i/64 мм4	yi мм	y2i мм2	y2i-y2i-1 мм2	(y2i-y2i-1)/ji мм-1	S0 мм-1
25	19174,7	8	64	64	0,003	0,21
32	51471,8	73	5329	5265	0,102
45	201288,9	78	6084	755	0,003
40	125663,7	137	18769	12685	0,1

Прогиб вала посередине сердечника под действием силы тяжести

Где E=2.06•10¹¹ Па- модуль упругости стали §3.3 (1)

Номинальный момент вращения двигателя

Передаточная сила

Где k_п=0,3 - коэффициент при передаче упругой муфтой по §3.3 (1)

r =68 мм - радиус окружности расположения пальцев упругой муфты мувп1-22 по приложению 38(1)

Прогиб вала посередине сердечника под действием поперечной силы

Где с=42- длинна участка вала по рисунку 1

Начальный расчетный эксцентриситет сердечника ротора

Где k=0,15 - коэффициент по §3.3 (1)

Сила одностороннего магнитного притяжения

Дополнительный прогиб от силы одностороннего магнитного притяжения

Прогиб вала под действием силы магнитного притяжения

Результирующий прогиб вала

Сила тяжести соединительного устройства

Где m=2,14 кг масса соединительного устройства по приложению 38(1)

Прогиб от силы тяжести упругой полумуфты

Критическая частота вращения

Участок вала

Расчет вала на прочность

Изгибающий момент

Где k= 2 - коэффициент перегрузки §3.3 (1)

Момент кручения



Момент сопротивления при изгибе

Где t₁=4 мм - высота выреза под шпонку в вале

Приведенное напряжение

Для изготовления вала принимаем сталь марки 30

Расчет подшипников

Наибольшая радиальная нагрузка на подшипник А

Наибольшая радиальная нагрузка на подшипник B

Динамическая приведенная нагрузка

Где k_д=1,5 - коэффициент, учитывающий характер нагрузки машины

Необходимая динамическая грузоподъемность

Выбираем подшипник качения радиальный однорядный марки 205 по приложению 36(1)

Расчет массы двигателя и динамический момент инерции ротора и динамический момент инерции ротора

Масса изолированных проводов обмотки статора

Масса алюминия короткозамкнутого ротора с литой клеткой

Где N_л=7 - количество лопаток ротора по §3.4 (1)

l_л=0,31?h=0,31?100=31 мм -длинна лопатки ротора по§3.4 (1)

h_л=0,83?³v h²=18 мм - высота лопатки ротора по§3.4 (1)

b_л=0,3v h=3 мм - толщина лопатки ротора по§3.4 (1)

Масса стали сердечников статора и ротора

Масса изоляции статора

Где b_п=8,5 мм средняя ширина паза по §9.14 (1)

Масса конструкционных материалов.

Общая масса двигателя

Динамический момент инерции короткозамкнутого ротора



Библиографический список

1. Проектирование электрических машин: Учебное пособие для вузов / Под ред. И.П. Копылова. - М.: Энергия, 1980.- 496с.

2. Гольдберг О.Д., Гурин Я.С., Свириденко И.С. Проектирование электрических машин: Учеб. для вузов - М.: Высш. шк., 1984. - 431с.

3. С.А. Чернавский, К.Н. Быков, И.М. Чернин. Курсовое проектирование деталей машин. - М.: Машиностроение, 1988. - 416с.

4. В.И. Анурьев. Справочник конструктора машиностроителя Т. 1. - М.: Машиностроение, 1980. - 728с.

Размещено на Allbest.ru

...