UNIVERSITATEA "LUCIAN BLAGA" DIN SIBIU

FACULTATEA DE INGINERIE HERMANN OBERTH

CATEDRA DE INGINERIE ELECTRICA SI ELECTRONICA

DISCIPLINA MASINI ELECTRICE

 

CALCULUL ELECTROMAGNETIC AL MASINII DE CURENT CONTINUU

Tema

Sa se proiecteze un motor de curent continuu cu excitatie separata cu datele nominale:

P_n = 8 KW

U_n = 110 V

n = 2500 rot/min

Determinarea marimilor de baza

Puterea interioara P_i

= 8739,33 W

Tensiunea electromotoare si curentul din indus

= 98,92V

unde este caderea de tensiune pe perechea de poli la contactul dintre perie si colector

V, s-a adoptat valoarea 2,5 V

Curentul din indus:

=81,45 A

unde k_IM=0,94

Curentul nominal absorbit de motor din retea:

86,16 A

Numarul de perechi de poli

2

unde f este frecventa t.e.m. din indus, se adopta 60 Hz.

Coeficientul de acoperire ideala a pasului polar

Calculul dimensiunilor principale

Calculul diametrului indusului

1,852 dm, se adopta 20 cm

unde iar raportul

Calculul lungimii masinii

Lungimea ideala:

3,93 cm

Lungimea geometrica: 5,43 cm

Se adopta 3 canale de ventilatie. b_v=1 cm

Solicitari electromagnetice ale motorului

Solicitari electrice

Patura de curent: A=250 A/cm

Densitatea de curent in infasurarea indusului: J_a=7,5 A /mm²; AJ_a=1875 A /mm²

Densitatea de curent in infasurarea de excitatie derivatie: J_e=4; AJ_e=1000

Densitatea de curent in infasurarea de excitatie serie

Solicitari magnetice functie de diametrul indusului

Inductia magnetica maxima in intrefier = 0,7 T

Inductiile magnetice in miezurile feromagnetice:

Crestatura cu pereti paraleli 2 T

Dinte cu pereti paraleli 1,8 T

Inductia magnetica in jugul rotorului 1,4 T

Inductia magnetica in miezul polului principal 1,5 T

Inductia magnetica maxima in dintii polului principal 1,8 T

Inductia magnetica in jugul statoric:

Din otel 1,2 T

Din fonta 0,7 T

Inductia magnetica in miezul polului auxiliar 0,7 T

Calculul si alegerea infasurarii indusului

Caracteristici constructive

Infasurarea buclata simpla, y=y1 - y2

Numarul lamelelor de colector K=2

Numarul cailor de curent in paralel 2a=2p=2

Conditiile de simetrie:

Numarul de crestaturi elementare u=2

Numarul de crestaturi reale Z=

Z/p=3, impar

K/p=1, impar

Alegerea tipului de infasurare

Tipul infasurarii

Din expresia t.e.m. din indus:

98,92 V

rezulta numarul total de conductoare al infasurarii indusului:

790,38 conductoare

unde: 0,0030 Wb

i_{a admis}=100 A

Numarul de lamele ale colectorului K

Numarul de spire pe sectie w_s=1

Numarul lamelelor pe colector 395,19 lamele

Diametrul colectorului 14,82 cm

Pasul minim la colector este: 0,12, se adopta 0,4

Grosimea lamelei izolante ,

Numarul minim de lamele: 440

Numarul de crestaturi:

Se alege u=2

T1=1,5

Z=38,79

Z/2p=9,69

Nc=6

Dimensionarea crestaturii

Sectiunea si forma infasurarii

Sectiunea conductorului:

13,33 mm²

Se adopta conductor profilat dreptunghi rotunjit, izolat PE2S (STAS 2873/1-86) clasa de izolatie F.

Forma crestaturii: deschisa (u=1)

Tipul infasurarii: infasurare cu sectii prefabricate w>=1, in doua straturi.

Dimensiunile crestaturii conductorului

0,4

0,1

3,5

0,6

3

0,5

0,175

hc=0,158

bc=2,12

Calculul latimii intrefierului

Coeficientul

Lungimea ideala a pasului polar 10,18 cm

Latimea intrefierului 0,18

0,28

unde .

Circuitul magnetic

Calculul circuitului magnetic

Jugul rotorului

Inaltimea de calcul: 3,124 cm

Hc=5,81

Diametrul interior al miezului feromagnetic:0,634 cm

1,3 T

Polul principal

Latimea polului

2,40 cm

unde 0,527 iar

Inaltimea polului hm=7 cm

0,575 cm

Jugul statorului

Tensiuni magnetice in diferite portiuni

Caracteristici magnetice

Solenatia de excitatie

Calculul solenatiei de excitatie la functionarea in sarcina

Calculul infasurarii de excitatie

Colectorul si periile motorului de curent continuu

Dimensiunile colectorului si al periilor

Tensiunea electromotoare de comutatie

Parametrii infasurarilor masinii si verificarea tensiunii electromotoare

Rezistenta infasurarilor

Verificarea tensiunii electromotoare din indus