ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ ОДНОФАЗНЫХ КОЛЛЕКТОРНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ
1.1. Анализ конструктивного исполнения магнитной системы однофазного коллекторного двигателя
1.2. Материалы, применяемые для изготовления магнитопроводов электрических машин малой мощности
1.3. Анализ методов проектирования однофазных коллекторных двигателей
1.4. Выбор методов расчета магнитного поля .
2. ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА ПОРОШКОВЫХ МАГНИТОПРОВОДОВ .
2.1. Факторы, влияющие на свойства порошковых магнитопроводов
2.2. Влияние размеров гранул и давления прессования на свойства порошковых магнитомягких
материалов
2.3. Влияние гранулометрического состава порошка ПЖР на свойства порошковых магнитомягких материалов .
3. МАГНИТНОЕ ПОЛЕ В РЕЖИМЕ ХОЛОСТОГО ХОДА
3.1. Разработка алгоритма расчета магнитного поля возбуждения и характеристики холостого хода
3.2. Экспериментальная проверка результатов расчета магнитного поля в режиме холостого хода.
3.3. Влияние материала и конструкции магнитопровода на величину и характер распределения поля возбуждения.
Стр.
3.4. Определение рациональной величины индукции
в ярме статора из порошкового магнитомягкого материала
3.5. Расчет магнитной цепи в режиме холостого хода
4. МАГНИТНОЕ ПОЛЕ В РЕЖИМЕ НАГРУЗКИ
4.1. Разработка алгоритма расчета поля реакции якоря
4.2. Разработка алгоритма расчета результирующего магнитного поля в режиме нагрузки .
4.3. Экспериментальная проверка результатов расчета магнитного поля в режиме нагрузки .
4.4. Поле реакции якоря и условия коммутации
5. ВОПРОСЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ОДНОФАЗНЫХ КОЛЛЕКТОРНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ
5.1. Определение электромагнитной мощности и выбор основных геометрических соотношений .
5.2. Расчет параметров обмоток возбуждения и
потерь в стали ярма статора и якоря
5.3. Электромагнитный расчет однофазных коллекторных двигателей на ЭВМ .
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТ ЕРАТУ РА .
ПРИЛОЖЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Электрические машины малой мощности мощностью до 1,0 кВт находят самое широкое применение в различных отраслях народного хозяйства и в быту.Их используют при механизации и автоматизации производственных процессов, в технике связи, в вычислительной технике, в робототехнике, на транспорте, при электрификации быта и т.дЗа последние десятилетия производство электрических машин малой мощности ЭМММ превратилось в самостоятельную отрасль электротехнической промышленности, выпускающую несколько десятков миллионов штук машин в год общей стоимостью, составляющей примерно всего объема электромашиностроения 4.Темпы роста объемов производства ЭМММ превосходят темпы роста общего электромашиностроения и электротехнической промышленности в целом, однако потребность в этих машинах удовлетворяется пока не полностью.
Производство ЭМММ является одной из наиболее материалоемких и трудоемких отраслей промышленности.При таком большом объеме выпуска особенно важное значение приобретают вопросы рационального использования материальных и трудовых ресурсов.В связи с этим ЦК КПСС предложил Министерству электротехнической промышленности принять действенные меры по обеспечению роста коэффициента использования металлопроката.Активно внедрять малоотходную технологию. Развивать мощности по производству деталей методом порошковой металлургии, увеличить применение прогрессивных способов обработки металлов .
Одним из способов, характеризующимся высокоэкономичными и малоотходными технологическими процессами получения материалов с широким спектром свойств, является порошковая металлургия, которая завоевывает все большее признание.Порошковая металлургия открывает широкие возможности для создания новых материалов с необ
ходимым комплексом механических, физикохимических и электромагнитных свойств.Конкурентная способность порошковой металлургии проявляется как при массовом производстве общемашиностроительных изделий за счет исключения механической обработки и, соответственно, минимальных отходов, так и при получении материалов с особыми свойствами.
Расчеты техникоэкономической эффективности и рентабельности современных производств порошковой металлургии показывают ,что при изготовлении деталей машин себестоимость изготовления I т металлокерамических деталей средней сложности в 22,5 раза ниже себестоимости I т деталей, изготовленных из проката и литья.
Высокая экономическая эффективность порошковой металлургии послужила основанием для включения в Основные направления экономического и социального развития СССР на годы и на период до года, утвержденные ХХУ1 съездом КПСС следующих требований .шире применять малооперационные, малоотходные и безотходные технологические процессы увеличить производство новых материалов и изделий на основе металлических порошков.
Возрастающий объем производства ЭМММ требует поиска новых конструкторских и технологических решений, позволяющих повышать техникоэкономические показатели этих машин.Одним из путей решения данной задачи является применение методов порошковой металлургии при производстве ЭМММ.
В настоящее время магнитопроводы электрических машин переменного тока получают из электротехнической стали ЭС толщиной 0,0,5 мм путем сборки и скрепления отштампованных листов в пакет. Основным недостатком такой технологии является низкий коэффициент использования ЭС в среднем около 0,5 .Применение методов порошковой металлургии для производства магнитопроводов дает рад преимуществ, в числе которых можно отметить
1 высокий коэффициент использования материала 0,0, , т.е. практически безотходное производство
2 автоматизация процесса производства изделий
3 малые допуски на размеры и гладкие поверхности деталей, т.е. часто отпадает необходимость в механической обработке
4 возможность получения таких конструкций магнитопроводов, которые трудно или невозможно получить шихтовкой из ЭС см.например 5 и т.д
Среди общего объема выпускаемых машин малой мощности значительную долю занимают однофазные коллекторные двигатели ОКД , которые обладают известными преимуществами по сравнению с асинхронными пЗ,П9.Это повышенные пусковые моменты, большая перегрузочная способность, возможность получения высоких частот вращения, меньшие масса и габариты и т.дПоэтому темпы роста производства ОКД бытового и общепромышленного назначения опережают темпы роста производства других типов электрических машин и отстают от роста их потребности 4.Особенно интенсивно растет производство ОКД бытового назначения.
По данным Фрунзенского филиала ВНИИЭМ в настоящее время в стране производится около шести миллионов коллекторных машин малой мощности в год, из них почти пять миллионов для нужд быта.
Для удовлетворения потребностей в ОКД объем их производства к году должен увеличиться в 2,53 раза.Выполнение данной задачи возможно при совершенствовании конструкции и технологии изготовления ОКД, сокращении расхода материалов, автоматизации их производства.Решению этих вопросов будет способствовать применение методов порошковой металлургии для изготовления магнитопроводов ОКД.
Автором данной работы был выполнен предварительный расчет экономического эффекта от применения методов порошковой металлур
гии при изготовлении комбинированного магнитопровода статора на базе двигателей воздуховсасывающих агрегатов А0 .Расчетный годовой экономический эффект при производственной программе один миллион штук составил 7 тыс.руб., при этом экономится 5,6 т
В диссертационной работе впервые проведен сравнительный анализ различных конструктивных вариантов малоотходного исполнения магнитопровода статора ОВД.Исследовано влияние свойств исходного ферромагнитного порошка и параметров технологического процесса на магнитные свойства порошковых магнитомягких материалов.
Разработан алгоритм численного расчета магнитного поля в поперечном сечении коллекторного двигателя и в зоне расположения лобовых частей обмоток.На основе анализа структуры магнитного поля получены уточненные выражения для определения ВДС ярма статора и якоря и проводимостей рассеяния обмоток возбуждения.Определено рациональное значение индукции в ярме порошкового статора.
Произведена оценка влияния свойств материала полюсов на величину поперечной составляющей поля реакции якоря и параметры коммутируемой секции.Получены выражения, связывающие электрические потери в обмотках с основными размера ОКД и электромагнитными нагрузками.Проведена оценка влияния основных размеров двигателя на величину потерь и предложен алгоритм электромагнитного расчета ОКД при проектировании.
Актуальность
- Київ+380960830922