|
Таблица 3.5.4
0.537 | 0.177 | 0.385 | 519.3 | 528.69 | 1.171 | 1.033 | 1.216 | 5.541 |
0.563 | 0.19 | 0.39 | 505.3 | 514.9 | 1.165 | 1.033 | 1.343 | 5.39 |
0.563 | 0.212 | 0.392 | 493.6 | 502.9 | 1.157 | 1.033 | 1.603 | 5.27 |
0.563 | 0.231 | 0.392 | 483.6 | 492.8 | 1.152 | 1.033 | 1.793 | 5.165 |
0.601 | 0.26 | 0.41 | 453.2 | 462.5 | 1.113 | 1.034 | 1.915 | 4.848 |
0.601 | 0.308 | 0.41 | 442.8 | 451.9 | 1.109 | 1.034 | 2.064 | 4.737 |
0.601 | 0.347 | 0.41 | 428.9 | 437.8 | 1.102 | 1.034 | 2.231 | 4.589 |
0.621 | 0.406 | 0.421 | 411.7 | 1.077 | 1.035 | 2.338 | 4.315 | |
0.626 | 0.503 | 0.422 | 375.4 | 383.7 | 1.067 | 1.035 | 2.509 | 4.021 |
0.699 | 0.517 | 0.461 | 322.4 | 330.6 | 1.016 | 1.037 | 2.431 | 3.465 |
0.699 | 0.71 | 0.461 | 317.7 | 325.8 | 1.016 | 1.037 | 2.44 | 3.415 |
0.699 | 1.3 | 0.461 | 261.3 | 268.4 | 1.01 | 1.037 | 2.392 | 2.813 |
0.726 | 1.5 | 0.472 | 158.7 | 164.7 | 1.002 | 1.038 | 1.754 | 1.726 |
0.726 | 60.137 | 0.472 | 3.658 | 28.45 | 1.038 | 0.046 | 0.298 |
Кратность максимального момента для
4 Круговая диаграмма
Круговая диаграмма представлена на листе Д1.
Круговая диаграмма изображена в графической части курсового проекта. Исходными данными для её построения являются:
Ток синхронного холостого хода по формуле 8.236 [1, стр.360]:
, (229)
А.
Коэффициент c1 = 1.0348.
Сопротивление короткого замыкания по формуле 8.237 [1,стр.360]:
, (230)
Ом;
, (231)
Ом;
Диаметр круговой диаграммы: Dk = 200 мм.
Рассчитаем масштабы.
Масштаб тока:
, (232)
А/мм.
Масштаб мощности:
, (233)
Вт/мм;
Масштаб момента:
, (234)
Н·м/м;
Вектор тока синхронного холостого хода:
, (235)
мм;
, (236)
0.
Определим длинны отрезков:
, (237)
; мм
, (238)
;м
м;
, (239)
м;
, (240), где:
, (241)
Вт.
Тогда:
мм.
По круговой диаграмме для тока статора, которому соответствует точка А на окружности, можно рассчитать необходимые для построения рабочих характеристик данные:
1. Ток статора, А: , (242)
2. Ток ротора, А: , (243)
3. Первичная мощность, Вт: , (244)
4.Электромагнитныймомент: (245)
5. Полезная мощность, Вт: ; (246)
6. КПД: ; (247)
7. Коэффициент мощности: ,
8.Скольжение двигателя: . (248)
Полученная круговая диаграмма представлена в графической части проекта.
5 Тепловой и вентиляционный расчеты
5.1 Тепловой расчет
Превышение температуры внутренней поверхности сердечника статора над температурой воздуха внутри двигателя:
(249)
где K=0,17 – коэффициент, определяемый из таблицы 8.33 [1, c.402]; =74 – коэффициент теплоотдачи по рисунку 8.71 [1, c.401]; - электрические потери в пазовой части статора.
(250)
Перепад температуры в изоляции пазовой части обмотки статора по 8.331 [1, c.400]:
(251)
где - расчетный параметр поперечного сечения паза статора; - средняя эквивалентная теплопроводность изоляции класса B; - среднее значение коэффициента теплопроводности внутренней изоляции обмотки из эмалированных проводников с учетом неплотности прилегания проводников друг к другу по рисунку 8.72 [1, c.402].
(252)
=0,16 Вт/м2.
=1,4 Вт/м2 .
Перепад температуры по толщине изоляции лобовых частей по 8.335 [1, c.402]:
(253)
где - расчетный параметр поперечного сечения паза статора; - электрические потери в лобовых частях статора.
(254)
=0.05
Повышение температуры наружной поверхности лобовых частей над температурой воздуха внутри двигателя:
(255)
Среднее превышение температуры обмотки статора над температурой воздуха внутри двигателя:
(256)
Превышение температуры воздуха внутри двигателя над температурой окружающей среды по 8.338 [1, c.403]:
(257)
где - эквивалентная поверхность охлаждения; - коэффициент подогрева воздуха, определяется по рисунку 8.70 [1 c. 400];
- сумма потерь, отводимых в воздух двигателя.
Вт/
(258)
(259)
=1,07 - коэффициент нагревостойкости.
(260)
Среднее превышение температуры обмотки статора над температурой окружающей среды по 8.344 [1, c.404]:
(261)
5.2 Вентиляционный расчет
Для двигателей со степенью защиты IP44, требуемый для охлаждения расход воздуха вычисляется по формуле 8.356 стр. 407 [1]:
м3/с, (262)
где - коэффициент, учитывающий изменение условий охлаждения по всей длине поверхности корпуса, вычисляется по формуле 8.357 стр. 407 [1]:
м3/с, (263)
-Коэффициент, зависящий от высоты вращения и числа пар полюсов стр. 407 [1].
Определяем расход воздуха, обеспечиваемый наружным вентилятором по формуле 8.358 стр. 407 [1]:
м3/с. (264)
Т.к. , то требуемый для охлаждения объем воздуха наружным вентилятором обеспечивается.
Принимаем . По выбранному диаметру вентилятора мы определяем окружную скорость по формуле 7.49 стр. 236 [1]:
(265)
Номинальный расход воздуха .
Сечение на выходной кромке вентилятора найдем по формуле 7.51 стр. 237 [1]:
. (267)
Ширина колеса вентилятора вычисляется по формуле 7.52 стр. 237 [1]:
. (268)
Выберем аэродинамическое сопротивление по рисунку 7.5 стр. 231 [1]:
Окружная скорость на внутренней кромке вентилятора по формуле 7.55 стр. 237 [1]:
. (269)
где -для радиальных лопаток стр. 237 [1].
-плотность охлаждающей среды.
Давление развиваемое вентилятором в режиме холостого хода вычисляется по формуле 7.42 стр. 234 [1]:
(270)
Рассчитаем внутренний диаметр по формуле:
(271)
Число лопаток вентилятора по формуле:
(272)
Примем число лопаток равное 26.
6.Механический расчет
6.1 Расчёт вала
Рисунок 6.1 – Вал двигателя.
Расчет вала на жесткость.
Вал имеет следующие размеры (рисунок 6.1):
Сила тяжести сердечника ротора с обмоткой и участком вала по его длине по формуле 8 [3, c.17]:
Массу ротора можно представить как:
(кг) (273)
Расчет прогиба вала проводят исходя из приведенной силы тяжести
(H) (274)
Hоминальный вращающий момент для двигателя:
(275)
Прогиб вала посредине сердечника ротора от реакции передачи по формуле 9 [3, c.17]:
(H). (276)
Модуль упругости E=2,06 Па.
Момент инерции находим по формуле 13 [3, c.17]:
(277)
Для определения прогиба вала рассчитываем вспомогательные значения , , по формулам 10, 11, 12 [3, c.17]:
(278)
(278)
(280)
(281)
Прогиб вала посредине сердечника ротора от реакции передачи по формуле 9 [3, c.17]:
(282)
Прогиб вала посредине сердечника ротора под действием силы тяжести по формуле 7 [3, c.15]:
Начальный расчетный эксцентриситет ротора по формуле 13 [3, c.17]:
(283)
Начальная сила одностороннего магнитного притяжения по формуле 14 [3, c.18]:
(284)
Прогиб вала под действием силы по формуле 16 [3, c.18]:
(285)
Установившийся прогиб вала от одностороннего магнитного притяжения по формуле 17 [3, c.18]:
(286)
(287)
Результирующий прогиб вала от силы тяжести ротора, реакции передачи и магнитного притяжения по формуле 18 [3, c.18]:
(288)
Суммарный прогиб вала посредине магнитопровада ротора в процента
. (289)
Прогиб составляет примерно 3.51% воздушного зазора, т.е. прогиб не влияет на вал.
Критическая частота вращения:
(290)
Превышение критической частоты вращения относительно номинальной
(291)
Рабочая частота вращения ротора отличается от критической более чем 45 раза.
В расчете на прочность принимаем коэффициент перегрузки: k=2;
Напряжение на свободном конце вала в сечении А:
Момент сопротивления при изгибе:
(292)
Напряжение в сечении Б:
(294)
Момент сопротивления при изгибе:
(295)
(296)
Напряжение в сечении В:
(297)
Момент сопротивления при изгибе:
(298)
Напряжение в сечении Г
(300)
Момент сопротивления при изгибе
Напряжение в сечении Д:
Момент сопротивления при изгибе:
Напряжение в сечении Е:
Момент сопротивления при изгибе:306
Из сопоставлениия полученных данныч следует, что наиболее нагруженным является сечение Б, для которого выполняется условие нагруженности.
В соответствии с рекомендациями, выбираем для P=18,8 кВт со стороны выходного вала подшипники качения роликовые,а с другой стороны шариковые.
6.2 Выбор подшипников
В соответствии с рекомендациями, выбираем для P=47.8 кВт со стороны выходного вала подшипники качения роликовые, а с другой стороны шариковые.
Определяем радиальную нагрузку на подшипники RA, RB по формуле 26 [3, c.24]:
(309)
(310)
Динамическая приведенная нагрузка по формуле 27 [3, c.24]:
(311)
Дата добавления: 2015-11-04; просмотров: 11 | Нарушение авторских прав
<== предыдущая лекция | | | следующая лекция ==> |