ЗМІСТ
ВСТУП
1. Основні залежності, характеризують роботу пускових систем
2. РОЗРАХУНКОВА ЧАСТИНА
2.1 Вибір стартера
2.1.1 Розрахунок моментів опору двигуна
2.1.2 Розрахунок потужності стартера
2.2 Розрахунок стартерного електродвигуна
2.2.1 Визначення розмірів електродвигуна стартера
2.2.2 Розрахунок обмотки якоря
2.2.3 Розрахунок розмірів пазів і зубців якоря
2.2.4 Розрахунок колектора і щіткового апарату
2.2.5 Розрахунок магнітного ланцюга
2.2.6 Розрахунок обмотки збудження
3. Тягові електромагнітні реле: конструкція, класифікація, робота
ВИСНОВОК
Список використаних джерел
1. ОСНОВНІ ЗАЛЕЖНО, ХАРАКТЕРІЗУЮШІЕ роботу пускового СИСТЕМ
Характеристиками пускових систем є по суті характеристики електродвигуна стартера. Це залежності потужності, частоти обертання якоря й крутного моменту стартера від сили струму, споживаного стартером. Однак дані залежності не тільки визначаються характеристиками самого електродвигуна, зумовленими особливостям і конструкції. Великий вплив, як найважливіший елемент пусковий системи, надає акумуляторна батарея, оскільки є джерелом обмеженою потужності і напруга на її висновках величина не постійна, а падає з збільшенням навантаження. Якщо взяти до уваги ту обставину, що в стартерів застосовуються електродвигуни послідовного збудження, то для опису вихідних характеристик систем пуску можна використовувати широко відомі в електротехніці формули. Крутний момент, створюваний стартером, визначається формулою:
(1.1)
де - електромагнітний момент, що крутить;
- механічні втрати на тертя в підшипниках і щітках;
р - число пар полюсів;
N - число проводів обмотки якоря;
a - число пар паралельних гілок обмотки якоря;
I - струм якоря;
Ф - основний магнітний потік, що проходить через повітряний зазор і якір стартера;
-коефіцієнт.
Величину механічних втрат з деяким наближенням можна вважати постійною. Тоді величина крутного моменту визначається конструктивними параметрами, що впливають на коефіцієнт, і значеннями магнітного потоку збудження і струму якоря електродвигуна. Частота обертання якоря може бути визначена з формули зворотного ЕРС, индуктируемой в обмотці якоря:
. (1.2)
Для електричної ланцюга електродвигуна постійного струму послідовного збудження, до якого прикладено напругу акумуляторної батареї, згідно з другим законом Кірхгофа можна записати:
, (1.3)
де - напруга акумуляторної батареї;
- опір підвідних проводів;
- опір обмоток електродвигуна стартера;
- перехідне опір в місці контакту щіток і колектора;
- опір електричному ланцюзі, залежне від, і.
Підставимо значення зворотної ЕРС, отримане з останнього рівняння у формулу, визначальну зворотну ЕРС, і висловивши з неї частоту обертання, отримаємо:
. (1.4)
З отриманої формули видно, що частота обертання якоря тим більше, чим більше напруга акумуляторної батареї і чим менше падіння напруги в ланцюзі стартера і величина магнітного потоку. Використовуючи залежності між частотою обертання якоря і моментом стартера, можна побудувати залежність характеристик у функції струму стартеа (рис.1.1).
Малюнок 1.1 - Характеристики стартера в функції струму стартера.
Приймемо, що напруга акумуляторної батареї зменшується зі збільшенням навантаження лінійно. Очевидно, що струм стартера буде наростати від нуля до максимального значення, яке виникає при повному затормаживании валу якоря, коли частота обертання зворотна ЕРС дорівнюють нулю. Цей струм називають струмом повного гальмування (). Напруга на стартері буде менше напруги акумуляторної батареї на величину падіння напруги в підвідних проводах (). Відомо, що падіння напруги на щітках () можна прийняти постійним. Залишилося напруга розподілиться між падінням напруги на обмотках електродвигуна () і зворотної ЕРС (). Так як при струмі, а при I = 0, то отримаємо графік, показаний на рис.1.1. Магнітний потік стартера Ф при збільшенні струму змінюється відповідно кривої намагнічування. При малих навантаженнях він пропорційний току, а при великих наближається до магнітного потоку насичення і росте дуже повільно. Тому при великих навантаженнях його можна вважати постійним. Тоді електромагнітний момент спочатку буде рости по параболі, а при великих навантаженнях - пропорційно току. Крутний момент на валу стартера буде менше електромагнітного на величину механічних втрат.
Значення струму , При якому, відповідає режиму холостого ходу. У цьому режимі момент на валу стартера дорівнює нулю і тому частота обертання якоря максимальна. Потім при малих навантаженнях частота обертання зменшується приблизно по гіперболі, так як магнітний потік збільшується лінійно, а зворотна ЕРС зменшується. У зоні великих навантажень, де магнітний потік можна вважати постійним, графік зменшення частоти обертання наближається до абсциссе. У режимі повного гальмування - зона струмів, менших струму холостого ходу, залежно виходять за межі режиму роботи стартера (пунктирні лінії на рис.1.1). Механічна потужність на валу стартера визначається виразом:
. (1.5)
У режимі холостого ходу, коли, і в режимі повного гальмування, коли п = 0, механічна потужність стартера дорівнює нулю. Крива Р = f (I) йде вгору від нуля при до максимуму () при 1 = 0,5, а потім знову знижується до нуля при 1 =.
2. РОЗРАХУНКОВА ЧАСТИНА
2.1 Вибір стартера
2.1.1 Розрахунок моментів опору
Використовуючи залежності щодо моменту опору від в'язкості масла і швидкості прокручування, розрахунок моментів опору двигуна ведеться в наступному порядку
М = (2.1)
де Pт - середнє значення тиску тертя для даного типу двигуна.
Знаходимо тиск середнього тертя P для карбюраторного рядного чотирициліндрового двигуна, 1000 см, t =-25С
М =
Таблиця 2.1 - Залежність
Тип двигуна
Значення при в'язкості, сст
500 1000 2000 3000 4000 6000 8000 10000 12000
Карбюраторний
рядний чотирициліндровий 0,64 0,78 1,0 1,22 1,36 1,66 1,8 2,07 2,1
Будуємо графік m = f (v) (гр.1)
Рисунок 2.1 - Залежність відносного моменту опору двигуна від в'язкості масла
Визначаємо за графіком 1 значення m v для t = -25 В° С. Момент опору двигуна при n = const равенM ОЅ = M 2000 m ОЅ ; (2.2)
M ОЅ = 2,41,35 = 3,24
Таблиця 2.2 - Залежність
Тип двигуна Значення при швидкості, об/хв
25 50 75 100 125 150 175 200
Карбюраторний
рядний чотирициліндровий 0,77 1,0 1,17 1,29 1,38 1,45
Знаходиться момент опору для швидкостей, відмінних від 100 об/хв за формулою:
. (2.3)
М n = 0,773,24 = 2,49 Н О‡ м.
Таблиця 2.3 - Розрахунок моментів опору двигуна
Параметр
Частота обертання колінчастого валу, об/хв
<...