Расчет электродвигателя - Технология - Скачать бесплатно
магнитной индукции в
воздушном зазоре
B’d = 0,58 Тл.
1.6. Предварительное значение линейной нагрузки
А’2 = 210 102 А/м.
1.7. Расчетная длина сердечника якоря
6,1 1012 Pi 6,1 1012 2,8
li = _________________________________ =
__________________________________________ = 114 мм.
k’в k’об a’i nном D22 B’d A’2 1 1 0,65 1500 1122 0,58 210 102
1.8. Коэффициент длины сердечника якоря
l = li / D2 = 114 / 112 = 1,02,
что находится в пределах рекомендуемых значений.
1.9. Внутренний диаметр сердечника якоря
D2вн = 0,31 D2 = 0,31 112 = 39,2.
2. Дополнительные размеры
2.1. В соответствии с таблицей принимаем: марка электротехнической
стали сердечника якоря - 2013; форма пазов на якоре - полузакрытые
овальные (см.рис. 1); тип обмотки якоря - всыпная.
Рис. 1.
2.2. В соответствии с таблицей предусматриваем в сердечнике якоря
аксиальные вентиляционные каналы в один ряд,
число каналов nк2 = 0,
диаметр одного канала dк2 = 0.
2.3. Конструктивная длина сердечника якоря
l2 = li = 114 мм.
2.4. Воздушный зазор эксцентричный. По рисунку принимаем
d = 0,9 мм,
тогда
dmax = 0,9 / 1,5 = 0,6 мм;
dmin = 0,9 2 = 1,8 мм.
2.5. Длина сердечника главного полюса
lm = l2 = 114 мм.
2.6. Предварительное значение высоты главного полюса
hm = 40 мм.
2.7. Полюсное деление
t = p D2 / 2p = 3,14 112 / 4 = 88 мм.
2.8. Магнитная индукция в сердечнике главного полюса
Bm = 1,65 Тл.
2.9. Ширина сердечника главного полюса
B ’d a’i t s’ 0,58 0,65 88 1,2
bm = _______________ = _______________________ = 24 мм.
k’c1 Bm
0,98 1,65
2.10. Ширина выступа полюсного наконечника главного полюса
bmн = 0,10 bm = 1,10 24 ~ 2 мм.
2.11. Высота полюсного наконечника в основании выступа
B ’d 0,58
hm = ___________ (bp - bm)= _________________ (57 - 24)= 7 мм,
1,67 Bm 1,67 1,65
где длина полюсного наконечника
bp = a’i t = 0,65 88 = 57 мм.
2.12. Сердечники главных и добавочных полюсов изготавливаем из
электротехнической стали марки 3411 толщиной 1 мм (kc = 0,98).
2.13. Длина сердечника добавочного полюса
lд = l2 = 114 мм.
2.14. Ширина сердечника добавочного полюса
bд = 20 мм.
Число добавочных полюсов
2pд = 4.
2.15. Воздушный зазор между якорем и добавочным полюсом
dд = 3 мм.
2.16. Длина станины
lc1 = l2 + kl t = 114 + 0,65 88 = 171 мм,
где kl = 0,65. Материал станины - сталь марки Ст3.
2.17. Толщина станины
B’d a’i t s ’ l2 0,58 0,65
88 1,2 114
hc1 = ___________________ = ___________________________ ~ 10,3 мм,
2 Bc1 lc1 2
1,28 171
где Bc1 = 1,28 Тл.
2.18. Внутренний диаметр станины
D1вн = D2 + 2dmin + 2hm + 2d = 112 + 2 0,6 + 2 40 + 2 0,9 = 195 мм.
2.19. Наружный диаметр станины
D1 = D1вн + 2hc1 = 195 + 2 10,3 = 215,6 мм.
3. Обмотка якоря
3.1. Номинальный ток якоря
Pном 103 3
103
I2ном = _______________ (1 - ki) = ______________ (1 - 0,1) = 16 А,
h’ном Uном
0,755 220
Так как I2ном < 700 А, то в соответствии с таблицей принимаем
простую волновую обмотку якоря 2а2 = 2.
3.2. Принимаем зубцовое деление
t2 = 15 мм.
3.3. Число пазов якоря
z2 = p D2 / t2 = 3,14 112 / 15 = 23 паза,
что удовлетворяет требованиям таблицы.
3.4. Число эффективных проводников в обмотке якоря
N2 = A’2 p D2 2а2 / I’2ном 103 = 210 102 3,14 112 2 / 16 103 = 923.
Принимаем
N2 =920,
тогда
N2 / z2 = 920 / 23 = 40.
3.5. Диаметр коллектора
Dк = 0,80 D2 = 0,80 112 = 90 мм,
что соответствует стандартному значению Dк .
Максимальная окружная скорость на коллекторе
vmax = p Dк nmax / 60 103 = 3,14 78 1500 / 60 103 = 7 м/с,
что не превышает допускаемого значения 40 м/с.
3.6. Составляем таблицу вариантов.
Так как напряжение Uк не должно превышать 16 В, принимаем
| № | Uп | K=Uп z2 | Dк, мм | tк , мм | | Uк ,В|
|Варианта | | | | |N2 | |
| | | | | |Wc2= _____| |
| | | | | | | |
| | | | | |2K | |
| | 5 | 115 | 90 | 3,0 | 4 | 7,6|
3.7. Шаги обмотки якоря:
первый частичный шаг по якорю
y1 = (zэ / 2p) + e = (115 / 4 ) + 0,25 = 29;
шаг обмотки по коллектору
yк = (K + 1) / p = (115 + 1) / 2 = 57;
шаг обмотки по реальным пазам
yz = (z2 / 2p) + e = (23 / 4) + 0,25 = 6.
3.8. Уточненное значение линейной нагрузки
N2 I2ном
920 16
A2 = ________________ = ____________________ = 209 10 2 А/м
2а2 p D2 10-3 2 3,14 112 10-3
где
N2 = 2Uп z2 wc2 = 2 5 23 4 = 920.
4. Пазы якоря полузакрытые овальные
4.1. Частота перемагничивания якоря
f2 = p nном / 60 = 2 1500 / 60 = 50 Гц.
4.2. Ширина зубца якоря в его основании
bz2min = B ’d t2 / kc2 B ’z2max = 15 0,58 / 0,95 2,3 = 3,98 мм,
где
Bz2max = 2,3 Тл.
4.3. Высота зубца якоря
hz2 = 21 мм.
4.4. Высота спинки якоря
D2 - D2вн
(112 - 39)
hc2 = _____________ - hz2 = _______________ - 21= 15,5 мм.
2
2
4.5. Магнитная индукция в спинке якоря
B’d a’i t
0,58 0,65 88
Bс2 = _________________________ = _________________________________
= 0,78 Тл.
2kc2 (hc2 - __ dк2) 2 0,95
(15,5 - __ 0)
4.6. Ширина паза
p (A2 - 2 hz2) 3,14 (112 -
2 19)
bп2 = __________________ - bz2min = ____________________ - 3,86 =
6,24 мм.
z2
23
4.7. Диаметр меньшей окружности паза
p (D2 - 2hz2) - z2 bz2 3,14
(112 - 2 0,8) - 23 3,98
dп2 = _____________________________ =
____________________________________________ = 5,46 мм.
z2 - p
23 - 3,14
4.8. Диаметр большой окружности паза
p (D2 - 2hш2) - z2 bz2 3,14 (112 - 2 0,8)
- 23 3,98
d’п2 = _________________________ =
_________________________________________ = 9,76 мм,
z2 + p
23 + 3,14
Расстояние между центрами окружностей
hп2 = hz2 - hш2 - 0,5 (d’п2 + dп2) = 21 - 0,8 - 0,5 (9,76 + 5,46) =
12,6 мм.
4.9. Площадь паза в свету
Sп2 = (p / 8)[(d’п2 - bпр)2 + (dп2 - bпр)2] + 0,5 (d’п2 + dп2 -
2bпр) hп2 =
(3,14 / 8) [(9,76 - 0,1)2 + (5,46 -0,1)2]+ 0,5(9,76 + 5,46 - 2 0,1)
12,6 = 142 мм2,
где bпр = 0,1 припуск на сборку сердечника якоря по ширине паза.
4.10. Площадь паза, занимаемая обмоткой
Sоб = Sп2 - Sи - (Sкл + Sпр) = 142 - 17,2 - 8,19 = 116,6 мм2,
где Sи - площадь, занимаемая корпусной изоляцией, мм2
Sи ~ 0,5 bи (p d’п2 + p dп2 + 4hп2) = 0,5 0,35 (3,14 9,76 + 3,14
5,46 + 4 12,6) = =17,2 мм2,
Sкл + Sпр ~ 1,5 dп2 = 1,5 5,46 = 8,19 мм2.
4.11. Предварительное значение диаметра изолированного обмоточного
провода круглого сечения
d’из = Kз2 Sоб z2 / N2 = 0,70 142 23 / 920 = 1,58 мм.
Уточненное значение коэффициента заполнения паза якоря при стандартном
диаметре изолированного провода
Kз2 = N2 d2из / Sоб z2 = 920 (158)2 / 142 23 = 0,70
4.12. Допустима плотность тока
доп = (A2 доп) 10-6 / A2 = 1,1 1011 10-6 / 209 102 = 5,3 A/мм2,
при
D2 = 112 мм,
принимаем
A2 доп = 1,1 1011 А2/ мм3.
4.13. Плотность тока в обмотке якоря
2 = I2ном / 2a2 nэл q2эл = 16 / 2 1 1,767 = 4,53 А/мм2,
что не превышает допустимое значение плотности тока.
Конструкция изоляция пазовых и лобовых частей обмотки якоря при
напряжении, не превышающем 600 В.
5. Размеры секции и сопротивление обмотки якоря
5.1. Среднее значение зубцового деления якоря
tср2 = p (D2 - hz2) / z2 = 3,14 (112 - 21) / 23 = 12,4 мм.
5.2. Средняя ширина секции обмотки якоря
bс,ср = tср2 yz = 12,4 6 = 74 мм.
5.3. Средняя длина одной лобовой части обмотки
bс,ср
74
bл2 = __________________________ - hz2 + 40 =
____________________________ - 21 + 40 = 285мм
1 - [( bп2 + 3,5) / t2]2 1 - [( 6,24
+ 3,5) / 15]2
5.4. Средняя длина витка обмотки
lср2 = 2 (l2 + lл2) = 2 (114 + 285) = 798 мм.
5.5. Вылет лобовой части обмотки якоря
bс,ср (bп2 + 3,5) hz2
74 (6,24 + 3,5)
lв2 = _______ ___________________________ + _____ + 20 = ________
____________________________ +
2 1 + [( bп2 + 3,5) / t2]2 2
2 1 - [( 6,24 + 3,5) / 15]2
21
+ _______ + 20 = 51 мм.
2
5.6. Активное сопротивление обмотки якоря
rcu N2 lср2 103 24,4 10-9 920 798 103
r2 = ____________________ = ___________________________ = 1,26 Ом.
2(2a2)2 nэл q2эл 2 (2)2 1 1,767
6. Расчет магнитной цепи
6.1. Предварительное значение ЭДС двигателя при номинальной нагрузке
Е’2ном = 0,5 Uном (1 + h’ном ) = 0,5 220 (1 + 0,755) = 193 В.
6.2. Полезный магнитный поток
|
