Вторник, 26.11.2024
Мой сайт
Меню сайта
Статистика

Онлайн всего: 28
Гостей: 28
Пользователей: 0
Главная » 2016 » Март » 9 » Электродвигатель точно такой какой нужен (3)
18:15
Электродвигатель точно такой какой нужен (3)

Электродвигатель точно такой какой нужен (3)

Продолжение темы расчёта электродвигателей, которая была  тут:

http://akostina76.ucoz.ru/blog/2016-02-23-2643

и тут:
http://akostina76.ucoz.ru/blog/2016-02-24-2648

Используемая при расчете конфигурация лежит тут:
https://yadi.sk/d/PH6ZVt6Gq2Seu

В виде итога три расчёта:
 

Название

Буква

ед.изм

Формула

Курсовик

Велосипед

FF-130-1, расчёт

Требуемое напряжение

U

V

 

6

9

3

Требуемый ток

I0

A

Значение или P2/U

7,5

1,5

??0.12

Требуемая мощность

P2

Вт

Значение или U*I0

45

13,5

0,18

Оборотов/мин

n

мин^(-1)

 

6500

2500

3600

КПД

КПД

 

 

0,55

0,55

0,55

Мощность с учетом КПД

Вт

(1+2*КПД)*P2/(3*КПД)

57,27

17,18

0,23

ЭДС якоря

E

V

расчёт по КПД или U минус щётки

4,2

8

2,5

Ток

I

А

P/E

13,64

2,15

0,09

P2/n (=момент/9.55)

 

 

не используется

0,0069

0,0054

0,0001

Индукция

B

 

знчение мощности магнита

0,35

1,17

1,4

Линейная нагрузка якоря

A

 

1С таблица

7400

620

29

A*B

 

 

A*B

2590

725,4

40,6

Машинная постоянная

C

 

6/(0.65*A*B)

0,0036

0,0127

0,2274

Приблизительный диаметр якоря

 

м

(C*P/n)^(1/3)

0,0315

0,0444

0,0244

Выбранный диаметр якоря

D

м

близкое к приблизительному

0,0310

0,0420

0,0180

Длина якоря

L

м

С*P/n/(D*D)

0,0327

0,0496

0,0447

 

 

 

D*D*L

0,0000314

0,0000875

0,0000145

Ширина дейстаия магнитного поля

b

м

D

0,0310

0,0420

0,0180

Магнитный поток

Ф

Вб

B*L*b

0,0003546

0,0024363

0,0011253

Проводников якоря (расчёт)

N0

шт

60*E/(n*Ф)

109

79

37

проводников, выбрано

N

шт

 

108

78

36

Число пазов якоря

Z

шт

310*D или выбранное значение

9

13

6

Коллекторных пластин

K

шт

2*z или выбранное значение

9

13

6

Витков якоря

W

шт

N/(2*K) или выбранное значение

6

3

3

N по виткам и пластинам

 

 

2*W*K

108

78

36

A уточнённое

 

 

N*I/(2*ПИ*D)

7561

635

29

Проводников в пазу якоря

N_паз

шт

N/z

12

6

6

Отклонение  A расчётного от выбранного

 

 

 

2,18

2,39

0,58

К тем двум, которые были раньше, т.е курсовику отсюда:
https://drive.google.com/open?id=0B3i2SFYLER0HcGpKM2drRmFuWmM

…и тому, который нужен добавлен расчет того, каким должен быть вот этот двигатель:
http://www.chipdip.ru/product/qx-ff-130-14230/

Характеристики примерно таких тут:
http://lib.chipdip.ru/069/DOC000069076.pdf

В магазинных чертежах диаметр его якоря D=10мм, а длина L=25мм. По моим же расчётам он должен быть не меньше 18*45. При всём разнообразии параметров (две разные угловые скорости на странице товара и нестыковка тока и мощности) похоже на то, что этот двигатель сделан как-то иначе потому, что при расчёте выбран самый мощный из найденных магнит с B=1.4Тл. Возможно, магнитов там не 2 а 4 или ещё что-то.
Рабочий стол конфигурации:

Требуемые промежуточные данные, т.е значения для размеров якоря D=10..50мм, L=10..50мм с шагом 1мм там внутри уже посчитаны и записаны в документы (по одному каждого типа)
Итоговый отчёт – «Вместе «A» по силе тока (I) и по напряжению – ЭДС (E)» - вызывается внизу.
Расчёт для двигателя из курсовика в нём имеет вид:

Можно выбрать множество различных значений. Рекомендуемое, на которое выводила таблица из учебника, выбиралось видимо по принципу минимального размера якоря и минимального отклонения цифр, полученных по напряжению и силе тока в районе этих минимальных D и L. Цифры в красном прямоугольнике отличаются чуть меньше цифр в синих прямоугольниках. Эту пару цифр можно выбрать, определив по ним диаметр якоря D=31мм и количество проводников обмотки якоря N=108 шт.
Цифра A=7315 получена по значению ЭДС (E), а A=7583 по силе тока I.
Линейную нагрузку якоря A можно получить двумя путями.
По определению величина A = N * I / (2*ПИ*D)
Возможное количество проводников N определяется размером якоря D. Это означает, что множество «заготовок» для получения A, т.е величины A0, которые для получения A достаточно умножить на силу тока I, можно получить для всех диаметров D выбранного диапазона.
С другой стороны нужное количество проводников N однозначно определяется по силе напряжения U ( точнее ЭДС якоря E) и прочим параметрам двигателя:
N = 60 *E/(n*B*D*L)

Это позволяет посчитать требуемые количества N для всех возможных значений D, L и конкретных значений параметров конкретного двигателя и конкретного магнита (E,n,B).

Кроме того, выражения для машинной постоянной, увязывают A с прочими параметрами двигателя:
С = D*D*L*n/P=6/(0.65*B*A)
что означает, что A=6*P/(D*D*L*B*0.65*n).

Т.е у меня есть два значения A (по току и по напряжению) которые должны совпасть чтобы получился двигатель с нужными характеристиками.
Но в случае для силы тока I у меня A – поверхность от координат D (диаметр) и N (количество проводников), а в случает для ЭДС – поверхность от D (диаметра) и L (длины якоря). По счастью, сочетание D, L однозначно задаёт нужное количество проводников N, что позволяет изменить систему координат, перейдя от (D, L) к (D,N) и для ЭДС тоже.
Далее остаётся найти в итоговом отчёте точки пересечения двух этих поверхностей там, где есть точки у этих двух сильно «дырявых (т.е не для всех D, N вообще существуют A) поверхностей. Это и делается.
Выбрав нужное количество проводников (N=108) можно убедится, что длина якоря L=33 совпала c тем, что получилось в Excel после подстановки выбранных A=7400 и D=31:

(Это отчет «N по ЭДС и размерам»)
Расчёт количества проводников для данного диаметра:

… позволяет увидеть, что 108 штук можно получить двумя способами, выбрав 9 или 18 коллекторных пластин.

При этом ширина пластины (если их больше) будет меньше:

… а значит и изготовление и крепёж становится делом более трудоёмким.
Пластины, секции, витки, провода:

Видео обмотки с одним витком и четырьмя коллекторными пластинами тут:
https://youtu.be/DKwjUYv6qxY
Несколько витков означают, что до соединения со следующей коллекторной пластиной провод будет там же намотан несколько раз. Секцией называется один провод, свёрнутой в несколько витков и прицепленный к двум пластинам.
Для велосипедного двигателя выбран такой вариант:

Можно было выбрать меньший по размеру. Так, видимо, и принято выбирать исходя минимального расхода материалов и минимального занимаемого места. Меня же интересовала, скорее, минимальная трудоёмкость изготовления. 

Просмотров: 261 | Добавил: akostina76 | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0
Имя *:
Email *:
Код *:
Форма входа
Поиск
Календарь
Архив записей
Друзья сайта
  • Официальный блог
  • Сообщество uCoz
  • FAQ по системе
  • Инструкции для uCoz
  • Copyright MyCorp © 2024
    Бесплатный конструктор сайтов - uCoz