Розрахунок втрат і коефіцієнту корисної дії

2.7.1. Втрати в обмотці якоря

2.7.2. Втрати в обмотці збудження

2.7.3. Втрати в щітковому контакті

де середня питома маса ярма статора.

2.7.5. Маса полюсів

2.7.6. Маса ярма якоря

2.7.7. Маса зубців якоря

2.7.8. Втрати в сталі ярма статора

де ;

коефіцієнт, який враховує збільшення втрат внаслідок недосконалості технології виготовлення;

питомі втрати на одиницю маси.

2.7.9. Втрати в сталі ярма полюсів

2.7.10. Втрати в сталі ярма якоря

2.7.11. Втрати в сталі зубців якоря

2.7.12. Втрати від тертя щіток по колектору

де - коефіцієнт тертя;

- сумарна площа щіток;

тиск на щітку.

2.7.13. Втрати від тертя в підшипниках

де ;

;

- сумарна маса якоря;

- середня питома маса якоря та колектора.

2.7.14. Втрати від тертя якоря до повітря

2.7.15. Сумарні втрати

= 147.0195

2.7.16. Коефіцієнт корисної дії

.

2.8.1. Повздовжня комутація МРС реакції якоря на один полюс

2.8.2. Магнітний потік за відсутності поперечної складової МРС реакції якоря

Магнітна індукція

Лінійне навантаження

Магнітна напруга

Магнітний потік

,

де , , які визначалися за перехідною характеристико

для МРС

Магнітна індукція

Напруга на активному опорі обмоток

ЕРС обмотки якоря, наведена потоками розсіяння якоря

ЕРС обмотки збудження, наведена потоками розсіяння полюса

ЕРС обмотки якоря зумовлена пульсацією поперечного поля якоря з частото

ЕРС обмотки якоря зумовлена пульсацією головного поля якоря з частотою

Реактивна складова напруги

Активна складова напруги

ЕРС обмотки якоря

Швидкість обертання якоря

Коефіцієнт потужності

Споживана потужність

Втрати в обмотці якоря

Втрати в щітковому контакті

Втрати в сталі статора

Втрати в сталі якоря

Втрати в сталі зубців якоря

Втрати від тертя щіток з колектором

Втрати від тертя щіток у підшипниках

Втрати від тертя якоря з повітрям

Сумарні втрати потужності

Потужність на валі

Коефіцієнт ККД

Момент на валі

Робочі характеристики розраховуємо за допомогою програми для розрахунку

та зводимо у таблицю 2.2.

Таблиця 2.2.

Рис. 2.2. Робочі характеристики двигуна.

Рис.2.3 Робочі характеристики двигуна.

3.1 Перевищення температури якоря

Повні втрати в активному прошарку якоря

Площа охолодження активного прошарку якоря

Середнє перевищення температури якоря над температурою навколишнього

середовища

де - коефіцієнт тепловіддачі поверхні якоря.

Значення не перевищує значення

3.2 Перевищення температури колектора

Повні втрати на колекторі

Поверхня охолодження колектора

Середнє перевищення температури колектора над температурою

навколишнього середовища

де - коефіцієнт тепловіддачі поверхні колектора.

Значення не перевищує значення

3.3 Перевищення температури обмотки збудженняП

площа охолодження котушки обмотки збудження

=0.0102 м²

де

Значення не перевищує значення

Однофазний колекторний двигун складається з двох основних вузлів: нерухомого статора і рухомого якоря. Статор двигуна складається з осердя статора та обмотки збудження, яка розташована на полюсах. Осердя статора складається з ізольованих пластин електротехнічної сталі марки 2212, товщиною 0,5мм. Пластини з’єднують між собою шляхом зварювання. Обмотка збудження виконана з круглого мідного провідника марки ПЭТВ класу нагрівостійкості F. Котушки обмотки збудження намотують на шаблоні і при збиранні їх закладають на полюси. Якір двигуна складається з осердя якоря, обмотки якоря, колектора і вала. Осердя якоря складається з листів електротехнічної сталі товщиною 0,5мм, марки 2212. Пази якоря грушоподібні.

Обмотка якоря проста хвильова, виконана з круглого мідного провідника марки ПЭТВ. У межах паза обмотка ізольована від осердя за допомогою електротехнічного картону, а з торців осердя якоря – пластмасовими ізоляційними втулками. Вал виконаний з вуглецевої сталі 45.

Колектор виконаний у вигляді циліндра, зібраного з клиноподібних пластин твердої міді, між якими розташовані міканітові ізольовані прокладки. Мідні пластини колектора разом з міканітовими прокладками запресовують в пластмасу. По циліндричній частині колектора ковзають щітки, які встановлені в щіткотримачах.

У двигуні використані щіткотримачі коробчастого типу, в яких щітка розташована перпендикулярно до колектора і тиск пружини на щітку здійснюється у радіальному напрямі.

Утримування якоря в статорі здійснюється за допомогою литих підшипникових щитів. Щити мають циліндричну виточку (так званий замок), за допомогою якої він центрується зі станиною у процесі складання. Кріплення підшипникових щитів до статора здійснюється болтами.