Выбор главных размеров электродвигателя (стр. 5 )

Вδ = f(F∑) и Вδ = 4(Fδzj)

Расчет стабилизирующей обмотки.

1. Определим чисто витков на один полюс стабилизирующей обмотки:

; где Fстаб – МДС стабилизирующей обмотки; ас – число параллельных ветвей стабилизирующей обмотки ( оно равно числу ветвей обмотки добавочных полюсов, т. Е. 2ас =2 ас =1).

Принимаем wc=18.

2. Определим сечение стабилизирующей обмотки:

; где Jc – плотность тока стабилизирующей обмотки ( принимаем равной плотности тока в обмотке главных полюсов Jc = 4,5·106 А/м2).

Выбираем провод марки ПЭТВ, у которого диаметр неизолированного провода dг=1,32·10-3 м; диаметр изолированного провода dиз=1,405·10-3 м; площадь сечения неизолированного провода 1,368·10-6 м2.

3. Определим среднюю длину витка обмотки:

; где lг – длина сердечника; bг – ширина сердечника главного полюса; Δиз – односторонний зазор между катушкой и полюсом, который принимается равным (0,5…0,8) ·10-3 м (принимаем 0,65·10-3 м); bкт. с. – ширина катушки, которая определяется в межполюсном окне (bкт. с. =8,85·10-3 м).

4. Определим сопротивление стабилизирующей обмотки при

5. Определим сопротивление при :

6. Определим массу меди стабилизирующей обмотки:

Расчет параллельной обмотки возбуждения.

1. Определим размагничивающее действия реакции якоря:

; где F2 – поперечная МДС якоря, которая определяется из формулы:

; где w2=wc·k=13·54=702 – число витков обмотки якоря.

Кр2 – коэффициент, который определяется из графика зависимости Кр2=f(F2/F∑) при значениях магнитной индукции в зубцах Вz=1,45 Тл.

2. Определим МДС стабилизирующей обмотки на полюс:

3. Определим необходимую МДС параллельной обмотки:

4. Определим среднюю длину обмотки главного полюса:

; где bкт. в – предварительная ширина катушки обмотки параллельного возбуждения ( выбирается из таблицы в зависимости от диаметра якоря bкт. в=0,023 м); Δиз – односторонний зазор между катушкой и полюсом, который принимается равным (0,5…0,8)·10-3м, Δиз=0,65·10-3м.

5. Определим сечение меди параллельной обмотки:

; где Кз – коэффициент запаса МДС обмотки возбуждения (Кз=1,1); Fв – необходимая МДС параллельной обмотки; Uв= Uя =110 В.

По соответствующей таблицы выбираем круглый провод ПЭТВ, диаметр неизолированного провода dг =0,3 мм; диаметр изолированного провода dиз=0,335 мм; сечение провода 0,0707 мм2.

6. Плотность тока в обмотке возбуждения для машин со степенью защиты Iр22 принимается равной (4,5…6)·106 А/м2. Iв=4,5∙106 А/м2

7. Определим число витков на полюс:

8. Определим номинальный ток возбуждения:

9. Определим плотность тока в обмотке:

10. Определим полную длину обмотки:

11. Определим сопротивление обмотки возбуждения при температуре

12. Определим сопротивление обмотки возбуждения при

13. Определим массу меди обмотки возбуждения:

Коллектор и щетки

1. Определим ширину нейтральной зоны:

; где τ – полюсное деление; bр – расчетная ширина полюсного наконечника.

2. При прочных петлевых обмотках ширина щетки принимается равной:

; где Uп – число секционных сторон в пазу.

По соответствующей таблице выбираем стандартные размеры щетки:

3. Определим площадь поверхности соприкосновения щетки с коллектором:

Выбираем щетки марки ЭТ4, которые применяются в генераторах и двигателях со средними и затрудненными условиями коммутации и контактными кольцами. Параметры данных щеток: наименование группы марки – электронно-графитированные; переходное падение напряжения на пару щеток – 2В; плотность 12·104 А/м2; скорость – 40 м/с; давление на щетку 15 – 20 кПа.

4. Определим число щеток на болт при плотности тока Jщ = 12·104 А/м2:

Nщ = Iном /(p Sщ Jщ)

Nщ = 7,92/(0,4·10-4 · 12·104 ) = 1,18

Принимаем Nщ = 1.

5. Определим площадь соприкосновения всех щеток с коллектором:

ΣSщ = 2р Nщ Sщ = 2·1· 0,4·10-4 = 0,8·10-4 м2:

6. Определим плотность тока под щетками:

Jщ = 2Iном / ΣSщ = 2 · 7,92/0,8·10-4 = 14·104 А/м2:

7. Определим активную длину коллектора:

lк = Nщ(lщ + 0,008) + 0,01; где lщ – длина щетки.

lк = 1(0,01 + 0,008) +0,1 = 28·10-3 м

Коммутационные параметры

1. Определим ширину зоны коммутации

; где tк – коллекторное деление; Uп – число секционных сторон в пазу; Ек – укорочение обмотки в коллекторных делениях.

2. Ширина щетки должна обеспечивать ширину зоны коммутации:

bз. к. ≤ (0,55…0,7) (τ – bр)