Проектирование электродвигателя подводного аппарата (Энергетические установки и агрегаты самоходных подводных аппаратов, Санкт-Петербургский Государственный Морской Технический Университет)
Исходные данные:
№ п/п Название Обозначение Значение
1 Калибр - 534 мм
2 Длина L 8 м
3 Скорость V 48 узлов
4 Время работы Tp 14 мин
5 Число циклов Nц 5
6 Способ охлаждения - ЕВО
7 Напряжение Uб 240 В
8 Число оборотов n 2х2000 об/мин
Введение…………………………………………………………………………3
Раздел Ι. Электромагнитный расчёт.
§1.1 Определение расчётной мощности двигателя……………………………5
§1.2 Выбор основных электромагнитных нагрузок: α, βδ, A и расчёт Dа и lа..............................................................................................................................10
§1.3 Выбор и расчёт обмотки якоря………………………………………….....14
§1.4 Определение размеров паза………………………………………………..17
§1.5 Расчёт коллектора…………………………………………………………..20
§1.6 Расчёт магнитной цепи…………………………………………………….24
§1.7 Расчёт размагничивающего действия реакции якоря и расчёт обмотки полюсов…………………………………………………………………………..32
§1.8 Расчёт обмотки возбуждения……………………………………………...33
§1.9 Проверка коммутации и расчёт добавочных полюсов…………………..35
§1.10 Расчёт массы двигателя…………………………………………………..39
§1.11 Расчёт потерь и КПД……………………………………………………...40
§1.12 Тепловой расчёт…………………………………………………………...43
Список использованной литературы…………………………………………...46
Наша курсовая работа включает в себя расчёт и конструирование электродвигателя.
Электродвигатель – это самостоятельная система, состоящая из отдельных подсистем, при отсутствии которых он перестаёт выполнять свои функции. В свою очередь, ЭД вместе с источником энергии движителем являются подсистемой энергосиловой установки, а ЭСУ является подсистемой подводного аппарата или торпеды. Проектирование должно быть выполнено на высоком уровне, чтобы результат удовлетворял лучшими характеристикам ЭСУ торпеды в целом.
Расчёт двигателя включает в себя:
1. Электромагнитный расчёт (основной).
В результате него определяются основные геометрические и магнитные характеристики.
2. Тепловой расчёт.
С помощью него определяется срок службы ЭД.
3. Механический расчёт (прочностной).
В итоге этого расчёта уточняются геометрические параметры конструкции ЭД и выбор материала для элементов конструкции.
4. Виброакустический расчёт.
По данному расчёту определяются шумовые характеристики ЭД и устанавливаются ограничения двигателя при заданной шумности.
5. Расчёт надёжности.
Двигатель не сможет существовать, если не гарантирована надёжность, по этой причине необходим данный расчёт, определяющий вероятность безотказной работы двигателя.
Проектирование назначается с утверждением технического задания, поскольку ТЗ – основополагающий документ, которым руководствуются разработчики и проектировщики, приступая к разработке нового изделия. Оно определяет основные направления разработки: конструкции и принципа работы будущего изделия. ТЗ заявляет, с одной стороны, о потребностях общества в новых изделиях, с другой – о технических и технико-экономических характеристиках изделия.
Характеристики необходимые для создания подводного аппарата или торпеды: Pe – полезная мощность, tp – время работы, n – количество оборотов, т.к. гребные винты имеют ограниченное количество оборотов из-за кавитации, Nц – количество циклов работы, U – источник питания, Tсл – время службы.
Стоит отметить, что мощность двигателя прямо пропорциональна его оборотам; а также из-за ограниченных оборотов некоторым двигателям будет необходим редуктор.
