Порядок расчета

1.Рассчитать сопротивление катушки.

1.1 Число витков катушки

W=n *т,

где п — число витков в одном слое намотки, п – L/d = 48/0,6 = 80 витков; т — число слоев витков катушки т = (Д₂/-Д₁/2)/d = (21 - 15)/0,6 =10;

w = 80* 10 = 800 витков.

1.2 Длина медной проволоки катушки:

l=l_ср*w

где l_ср — средняя длина одного витка катушки,

l_ср =πД_ср=π(Д₁+Д₂)/2 = 3,14 (3 + 4,2)/2 = 11,304 см; / = 11,304 * 800 = 9043,2 см = 90,43 м.

1.3Электрическое сопротивление катушки

R = pl/S,

где р — удельное сопротивление меди при 20°С, р = 0,0175 Ом мм²/м (Приложение 3);

S — сечение медной проволоки,S =πd²/4= 3,14 • 0,6²/4 = 0,283 мм²: R = 0,0175 • 90,43/0,283 = 5,59 Ом.

1.4 Электрическая проводимость катушки G = 1/R = 1/5,59 = 0,179 См.

2. Рассчитать сопротивление контактного провода МФ-100 длиной 5 км (табл. 1.2).

2.1 Сопротивление при t= 20°С

R=pL/S,

где р — удельное сопротивление провода при 20°С, р = 0,0176 Ом-мм²/м (Приложение 4);

R₁ = (0,0176 • 5 •10³)/100= 0,88 Ом.

2.2 Сопротивление контактного провода при других температурах опреде­ляется по формуле:

R_t = R₁ [1+α(t° — 20)], где а — температурный коэффициент сопротивления, для меди α = 0,0041 1/°С (Приложение 3);

При:

t°= 40°R = 0,88 [1+0,0041 (40 - 20)] = 0,88 • 1,082 = 0,952 Ом;

t°= 50° R = 0,88 [1+0,0041 (50 - 20)] = 0,88 • 1,123 - 0,988 Ом;

t°= 0° R = 0,88 [1+0,0041 (0 - 20)] = 0,88 • 0,918 - 0,807 Ом;

t°= -20°R = 0,88 [1+0,0041 (-20 - 20)] = 0,88 • 0,836 = 0,736 Ом;

t°= -50° R = 0,88 [1+0,0041 (-50 - 20)] = 0,88 • 0,713= 0,627 Ом.

Построить график изменения сопротивления заданного провода при измене­нии температуры. Графики зависимости электрического сопротивления кон­тактных проводов марки МФ-100 различной длины от температуры приведены на рис 1.2.

3. Обмотка возбуждения электродвигателя при t° = 20°С имеет сопротив­ление R₁= 36,5 Ом. В рабочем режиме ток в обмотке I = 5 А и падение напря­жения на сопротивлении обмотки U= 220 В.

4. Сопротивление обмотки возбуждения двигателя в рабочем режиме

R_t = U/I = 220/5 = 44 Ом.

5. Из формулы R_t = R₁ [1+α(t° — 20)],температура нагрева обмотки: t° =20 + (R_t - R₁)/(R₁/α) = 20 + (44 - 36,5)/(36,5 • 0,0041) = 70,12°С.

6. Для обмотки возбуждения двигателя, имеющей изоляцию класса В допустимый перегрев составляет 0_mах = 80°С (табл. 1.3). Учитывая, что перегрев обмотки — это превышение ее фактической температуры над температурой ок­ружающей среды, температура нагрева обмотки не может быть больше допус­тимой t° _доп = 0_тах + t°_н.в где t°_н.в— температура наружного воздуха.

Приняв t°_н.в = 15°, можно определить t° _доп = 80 + 15=95°С.

Следовательно, полученная температура обмотки двигателя (t° = 70,12°С) не превышает допустимой.

7. Проверить соблюдение необходимого температурного режима заданной обмотки приt°_H.B = -15°С. В этом случае t°_доп. = 80 + (-15) = 65°. Полученная при расчете температура нагрева обмотки t° = 70,12°С больше допустимой, поэтому необходимо принять меры к ее снижению (уменьшить нагрузку двигателя и т.д.).

Выводы: физическая сущность электрического сопротивления проводни­ков и влияющие на него факторы.

Дата добавления: 2015-06-28