Выбор главных размеров электродвигателя (стр. 2 )

1. Определим сечение полузакрытого паза:

S0 = ; где Nп – число эффективных проводников в пазу(Nп = 76); dиз - диаметр изолированного провода; Кз - коэффициент заполнения паза изолированными проводниками (Кз = 0,68…0,72)

S0 = ;

2. Определим по графику зависимости высоты паза от диаметра якоря высоту паза:

hп = 1,9 · 10-2 = 19мм

Высота шлица паза выбирается в пределах: hш ≈ 0,5…0,8мм.

Выбираем hш = 0,7·10-3 м;

Ширину шлица bш = 3·10-3 м;

3. Определим ширину зубца:

bz = ; где Вб – индукция в воздушном зазоре (Вб = 0,57 Тл); tz1 – зубцовое деление (tz1 = 16,2·10-3 м); Вz – допустимое значение индукции в зубцах; Кс – коэффициент заполнения сталью (Кс = 0,95)

bz =

4. Определим больший радиус:

r1 =

r1 =

5. Определим меньший радиус:

r2 =

r1 =

6. Определим расстояние между центром радиусов:

h1 = hп – hш – r1 – r2 = 19·10-3 – 0,7 ·10-3– 4,7 ·10-3– 2,7 ·10-3 = 10,9 ·10-3м

7. Определим минимальное сечение зубцов якоря:

Sz = z/2р ·αб·bz·lб· Kc = 18/2 · 0,58 · 4,86 · 10-3 · 0,103 · 0,95 = 24,8 · 10-4 м2

8. Определим предварительное значение ЭДС:

Еном = Uя· Кд; где Кд – коэффициент, который определяется из соответствующей таблицы, Кд = 0,75, т. к. мощность машины менее 1кВт. Еном = 110 · 0,75 = 82,5 В

9. Определим предварительное значение магнитного потока на полюс

Фб ном =

Фб ном = = 0,0036 Вб = 0,36 · 10-2 Вб

10. Для магнитопровода якоря принимаем стали марки 2312, толщина 0,5 мм; листы магнитопровода якоря лакированные. Вычислим индукцию в сечении зубцов:

Вz = Фб ном / Sz = 0,36 · 10-2 / 24,8 · 10-4 = 1,45 Тл.

Расчет обмотки якоря

1. Рассчитаем длину лобовой части витка:

lл ≈ 0,9τ; т. к. 2р=2 τ – полюсное деление.

lл ≈ 0,9 · 0,146 = 131 · 10-3 м

2. Определим среднюю длину обмотки якоря:

laср = 2 (lп + lл); где lп - длина якоря

laср = 2 · (0,103 + 0,131) = 0,468м

3. Определим полную длину обмотки якоря:

Lма =N/2 · laср; где N – общее число эффективных проводников (N = 1368)

Lма = 1368/2 · 0,468 = 320,1 м

4. Определим сопротивление обмотки якоря при Q = 20ºC:

Ra = ρa ; где ρa – удельное сопротивление меди при расчетной рабочей температуре (ρa = 1/57 ·10-6 Ом·м); q – поперечное сечение эффективного проводника обмотки якоря; а – число параллельных ветвей обмотки.

Ra =

5. Определим сопротивление обмотки якоря при Q = 75 ºC:

Raн = 1,22·Ra = 1,22 · 3,55 = 4,33 Ом

6. Определим массу меди обмотки якоря:

mма = 8900 · lа ср N q

mма = 8900 · 0,468 · 1368 · 0,792 · 10-6 = 4,51 кг

7. Расчет шагов обмотки:

а) шаг по коллектору и результирующий шаг:

ук = у = у1 – у2 = ±1; ук = у = 1

б) первый частичный шаг:

у1 = К/(2р)± ε

у1 = 54/2 – 0 = 27

в) второй частичный шаг:

у2 = у1 – у у2 = 27 – 1 = 26

г) шаги по пазам всех секций одинаковы:

уz = у1/Uп = 27/3 = 9

Определение размеров магнитной цепи

1. Определение предварительного значения внутреннего диаметра якоря и диаметра вала:

D0 ≈ 27 = 27= 2,1 см = 21 ·10-3 м

По соответствующей таблице, исходя из высоты оси вращения, выбираем D0 = 24мм

2. Определим высоту спинки якоря:

hj = ; где D – диаметр якоря (D = 93·10-3 м); hп – высота паза (hп = 19 ·10-3 м)

hj =

3. Принимаем для сердечников главных полюсов сталь марки 3413 толщиной 0,5мм; коэффициент рассеяния σг = 1,15, длину сердечника lг = lб = 0,103м; коэффициент заполнения сталью Кс = 0,95; ширину выступа полюсного наконечника bг. в. =8,47·10-3м

4. Определим ширину сердечника главного полюса:

bг = bp – 2bг. в., где bp – ширина полюсного сердечника

bг = 84,68 · 1·8,47 · 10-3 = 67,74 · 10-3 м

5. Определим индукцию в сердечнике:

Вг =

6. Определим сечение станины:

Sс = ; где Вс – индукция в станине (она не должна превышать 1,3 Тл). Примем Вс =1Тл.

Sс =

7. Определим длину станины:

lc = lг + 0,4D = 0,103 + 0,4·0,093 = 140·10-3м

8. Определим длину станины:

hc = Sc/Hc ; где Hc = lc = 140·10-3м

hc = 20,7 ·10-4 /140·10-3 = 14,8·10-3м

9. Определим внешний диаметр станины:

Dвн = 2h – (8…10) ·10-3