Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Тепловой расчет обмотки якоря




Определение стоимости ТД

Для определения ориентировочной стоимости ТД используем формулу, руб.:

, (8.8)

где G, P и р – соответственно масса, мощность и число пар полюсов проектируемого двигателя;

G1, P1 и р1 – то же для прототипа двигателя. В качестве прототипа двигателя выбираем серийный ТЛ2К [1, табл. 1 в прил.],

тогда .


Приведенный периметр паза, см:

, (9.1)

.

Расход охлаждающего воздуха выбираем из расчета 2,5 м3/мин на 1 КВт потерь (в продолжительном режиме), в данном случае принимаем, м3/мин:

, (9.2)

.

Эквивалентная скорость воздуха относительно поверхности якоря, м/с:

, (9.3)

.

Потери в меди, Вт:

, (9.4)

.

Коммутационные потери определяются в следующем порядке.

Отношение неактивной длины проводника к активной:

, (9.5)

.

Приведенная высота проводника, м:

, (9.6)

где - угловая частота вращения якоря, с-1:

, (9.7)

;

= Г/м;

= См/м – удельная проводимость электротехнической меди при ожидаемом превышении температуры обмотки 150оС;

тогда .

Коэффициент по формуле:

, (9.8)

.

Коэффициент по формуле:

, (9.9)

.

Коэффициент по формуле:

, (9.10)

где m – число элементарных проводников в пазу,

.

Коэффициент Фильда:

, (9.11)

.

Коммутационные потери, Вт:

, (9.12)

.

Потери от главного пазового поля, Вт:

, (9.13)

.

Добавочные пульсационные потери складываются из потерь от повышения действующего значения тока и потерь от вихревых токов. Их сумму определим в следующем порядке.

Приведенная высота проводника, м:

, (9.14)

где - угловая частота вращения якоря при f = 100Гц, с-1:

, (9.15)

;

тогда .

Функции:

, (9.16)

;

, (9.17)

.

Коэффициент Фильда:

, (9.18)

.

Отсюда, добавочные пульсационные потери, Вт:

, (9.19)

где - коэффициент пульсации тока якоря равный 0,25;

.

Суммарные потери в меди, Вт:

, (9.20)

.

Превышение температуры меди обмотки якоря над окружающим воздухом, оС:

,(9.21)

где - удельная теплопроводность изоляции, Вт/(оС см2):

, (9.22)

где - эффективная толщина изоляции, см:

, (9.23)

;

тогда ;

- коэффициент теплоотдачи, равный 0,02 Вт/(оС см2), выбран по рис. 3.6 из ;

- среднее превышение температуры вентилирующего воздуха, равное 11оС, принимаем по рис. 3.8 из ;

0,91 – коэффициент, учитывающий открытое исполнение лобовых частей обмотки якоря;

Итак,

.

Отсюда видно, что нагрев обмотки якоря не превышает допустимой величины 120оС.

10 Механический расчет клина паза якоря

Клиновое крепление пазовой части обмотки якоря применяют при окружных скоростях якоря свыше 30 – 35 м/с. Материал клиньев тяговых двигателей – гетинакс, текстолит и стеклотекстолит.

Расчет клина проводят на изгиб, как балки, свободно лежащей на двух опорах с расстоянием между ними bk., силой С, приложенной посередине.

Центробежная сила от обмотки с изоляцией, заложенной в паз на 1 см длины сердечника якоря, кгс:

, (10.1)

где - масса обмотки с изоляцией в пазу, приходящаяся на 1 см его длины, кг:

, (10.2)

где 8,9 – плотность меди, г/см3;

2 – плотность изоляции, г/см3;

;

- диаметр центра тяжести содержимого паза, см:

, (10.3)

;

- испытательная частота вращения, об/мин:

, (10.4)

;

тогда .

Наметку толщины клина выполним по формуле, мм:

, (10.5)

где bk расстояние между опорами по рис. 9.3 , мм:

, (10.6)

;

- допустимое напряжение на изгиб, равное 250 кгс/см2;

тогда .

Отсюда, hk = 4мм.

Расчетное напряжение на изгиб, кгс/см2:

, (10.7)

;

что не превышает допустимой величины 250 кгс/см2.

Расчетное напряжение на срез боковых опорных участков клина, кгс/см2:

, (10.8)

где - выбираем по рис. 9.13 , равная 0,35 см;

;

что не превышает допустимой величины 150 кгс/см2.

Заключение

После расчетов и сравнения полученных показателей проектируемого двигателя с серийными двигателями за прототип выбран ТЛ2К.

Расчетный КПД составляет 92,6 %. Предварительно принимали значение h = 94%. Поскольку предварительное значение КПД принимали приблизительно, то расчетное значение КПД можно считать приемлемым.

Сравним технико–экономические показатели спроектированного двигателя и двигателя – прототипа ТЛ2К.

Таблица 12-Технико – экономические показатели

Показатель Проектируемый ТД ТЛ2К
Номинальная мощность, кВт    
Номинальный вращающий момент, кгс м    
Масса двигателя, кг 4454,84  
Удельный показатель m/Н, кг/кВт 6,85 7,46
Удельный показатель m/МН,, кг/кгс м 5,21 6,05
Коэффициент использования мощности kи 0,756 0,77
Расчетный коэффициент полюсного перекрытия 0,72 0,7

Список использованной литературы

1. Медлин Р.Я. Тяговые электрические машины. – Методические указания к выполнению курсового проекта тягового электродвигателя. – Омск: ОмИИТ, 1983. – 70 с.

2. Проектирование тяговых электрических машин / Под ред. М.Д. Находкина. Учебное пособие для вузов ж.-д. транспорта. Изд. 2-е, перераб. и доп. М.: Транспорт, 1976. – 624 с.

3. Справочник по электроподвижному составу, тепловозам и дизельпоездам. Том 1 / Под ред. А.И. Тищенко. – М.: Транспорт, 1976. – 431 с.

 




Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2015-08-31; Просмотров: 871; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.007 сек.