Расчет электродвигателя - Технология - Скачать бесплатно
60а2 Е2ном 60 1 193
Ф = _________________ = ______________________ = 0,0042 Вб.
p N2 nном 2 920 1500
6.3. Уточненное значение магнитной индукции в воздушном зазоре
Ф 106 0,0042 106
Bd = ____________ = ________________ = 0,64 Тл.
a’i t li 0,65 88
114
6.4. Коэффициента воздушного зазора
kd = kd2 kб = 1,32 1,24 = 1,64
bп2
6,24
kd2 = 1 + ___________________________ = 1 +
_________________________________ = 1,32
t2 - bп2 + 5d t2 / bп2 15 -
6,24 + 5 0,9 15 / 6,24
nб lб hб
0,25 147 3
kd2 = 1 + ___________________________ = 1 +
_________________________________ = 1,33
l2 (d + hб) - nб lб hб 114
(0,9 + 3) - 0,25 147 3
где
nь lь = 0,25 l2 ; hб = 3 мм.
6.5. Магнитное напряжение воздушного зазора
Fd = 0,8 Bd d kd 103 = 0,8 0,5 0.9 1,3 103 = 478,8 A.
6.6. Магнитная индукция в наименованием сечением зубца
Bzmax = Bd t2 / kc2 bz2min = 0,34 15 / 0,95 3,98 = 2,54 Тл,
где
bz2min = 3,98.
6.7. Ширина зубца в его наибольшем расчетном сечении
bz2max = t2 - bп2 = 15 - 6,24 = 8,76 мм.
6.8. Ширина зубца в его среднем расчетном сечении
bz2ср = 0,5 (bz2min - bz2max ) = 0,5 (3,98 + 8,76) = 6,31 мм.
6.9. Магнитная индукция в расчетных сечениях зубца:
в наименьшем
Bz2max = 1,98 Тл;
в наибольшем
Bz2min = Bd t2 / kc2 bz2max = 0,64 15 / 0,95 8,76 = 1,15 Тл,
в среднем
Bz2ср = Bd t2 / kc2 bz2ср = 0,64 15 / 0,95 6б31 = 1,60 Тл,
6.10. Коэффициент для определения напряженности магнитного поля в
наименьшем сечении зубца
kп2max = t2 / kc2 bz2min = 15 / 0,95 3,98 = 3,96.
6.11. Напряженность поля при
Bz2max = 1,94 Тл
для стали марки 2013
Hz2max = 1 104 А/м .
6.12. Напряженность поля при
Bz2min = 0,9 Тл
Bz2ср = 1,25 Тл
Hz2min = 190 А/м
Hz2ср = 430 А/м
6.13. Расчетное значение напряженности поля в зубце
Hz2 = (Hz2max +4Hz2ср + Hz2min) / 6= (1 104 + 4 430 + 190) / 6 = 320
103 А/м
6.14. Магнитное напряжение зубцового слоя якоря
Fz2 = Hz2 hz2 10-3 = 320 103 21 10-3 = 6720 А.
6.15. Магнитная индукция в спинке якоря
Bd ai t
0,64 0,65 88
Bс2 = _________________________ = _________________________________
= 1,24 Тл.
2kc2 (hc2 - __ dк2) 2 0,95
(15,5 - __ 0)
6.16. Расчетная длина магнитной силовой линии в спинке якоря
Lc2 = (p / 2p) (D2вн + hc2) + hc2 = (3,14 / 4)(39 + 15,5) + 15,5 = 58 мм.
6.17. Напряженность поля в спинке якоря
Hс2 = 225 A/м.
6.18. Магнитное напряжение спинки якоря
Fc2 = Hс2 Lc2 10-3 = 225 490 10-3 = 110 A.
6.19. Магнитная индукция в сердечнике главного полюса
sг Ф 106 1,2 0,0042
106
Bт = ______________ = ___________________ = 1,88 Тл.
lт kc1 bт 114 0,98
24
6.20. Напряженность поля в сердечнике главного полюса
Hт = 760 A/м
6.21. Магнитное напряжение сердечника главного полюса
Fт = Hт Lт 10-3 = 760 40 10-3 = 30 A,
где
Lт = hт = 40 мм.
6.22. Зазор между главным полюсом и станиной
dтс1 = 2 lт 10-4 + 0,1 = 2 114 10-4 + 0,1 = 1, 122 мм.
6.23. Магнитное напряжение зазора между главным полюсом и станиной
Fdтс= 0,8 Bт dтс1 103 = 0,8 1,45 0.122 103 = 141 A.
6.24. Магнитная индукция в спинке станины
sг Ф 106 1,2 0,0042
106
Bт = ______________ = ___________________ = 1,43 Тл.
2 lс1 hc1 2 171,2
10,3
lс1 ~ l2 + kl t = 114 + 0,65 88 = 171,2
Полученное значение магнитной индукции мало отличается от принятого
6.25. Напряженность поля в спинке станины по таблице для массивных
станин
Hс1 = 1127 A/м.
6.26. Расчетная длина магнитной силовой линии в спинке станины
Lc1 = (p / 2p) (D1вн + hc1) + hc1 = (3,14 / 4)(195 + 10,3) + 10,3 = 171 мм.
6.27. Магнитное напряжение станины
Fc1 = Hс1 Lc1 10-3 = 1127 171 10-3 = 193 A.
6.28. Магнитодвижущая сила обмотки возбуждения на пару полюсов в
режиме холостого хода
Fво = 2 Fd + 2 Fz2 + Fc2 + 2 Fт + 2 Fdтс + Fc1 =
= 2 478,8 + 2 6720 + 2 110 + 2 30 + 193 = 15385 A.
7. Обмотка возбуждения
7.1. Поперечная МДС обмотки якоря на пару полюсов
F2 = 0,5 N2 I2ном / 2a2 p = 0,5 920 16 / 2 2 = 1840 A.
7.2. Коэффициент учитывающий размагничивающее действие МДС поперечной
реакции якоря при
Bz2max = 1,98 Тл,
F2 / Fво = 1840 / 15385 = 0,12
kp,2 = 0,175
7.3. Размагничивающее действие МДС поперечной реакции якоря на пару
полюсов
Fqd = kp,2 F2 = 0,175 1840 = 322 A.
7.4. Требуемое значение МДС обмотки возбуждения при нагрузке на пару
полюсов
Fв,н = Fво + Fqd - Fc = 15385 + 322 - 276 = 15431 A,
где МДС стабилизирующей обмотки на пару полюсов
Fc = 0,15 F2 = 0,15 1840 = 276 A.
7.5. Средняя длина витка многослойной полюсной катушки параллельного
возбуждения
lср,к = 2 (lт + bт) + p (bк,ш + 2bиз + 2bз + 2bк) =
2 (114 + 24) + 3,14 (15 + 2 0,2 + 2 0,6 + 2 2) = 340 мм,
где ширина катушки
bк,ш = 15 мм,
толщина изоляции катушки
bиз = 0,2 мм,
односторонний зазор между катушкой и сердечником полюса
bз = 0,6 мм,
толщина каркаса
bк = 2 мм.
7.6. Площадь поперечного сечения обмоточного провода (при
последовательном соединении всех полюсных катушек)
q’в = Fв,н kзап rcu p lср,к 103 / Uв = 15431 1,05 24,4 10-9 340 103
= 0,157 мм2,
По таблице принимаем катушку возбуждения из изолированного провода
круглого сечения, многослойную по ширине и высоте; принимаем провод марки
ПЭТ - 155
qв = 1,539 мм2,
d = 1,4 мм2,
dиз = 1,485 мм2.
7.7. Число витков в полюсной катушке
wк,в = Fв,н / 2 D’в qв = 15431 / 2 5 0,157 = 127,
где плотность тока по
D’в = 5 A/мм2.
7.8. Сопротивление обмотки возбуждения
rв = rcu 2 wк, в lср,к 103 / qв = 24,4 10-9 4 127 340 103 / 0,157=
27 Ом.
7.9. Наибольшее значение тока возбуждения
Iв = Uв / rв = 220 / 27 = 8,1 А.
7.10. Уточненное значение плотности тока в обмотке возбуждения
D В = I в / qв = 8,1 / 1,539 = 5,2 А/мм2.
7.11. Число витков в полюсной катушке стабилизирующей обмотки
wк,c = Fс ac / I2ном = 276 1 / 16 = 17,25 ,
принимаем
wк,c = 17,
число параллельных ветвей
ac = 1 .
7.12. Площадь поперечного сечения обмоточного провода стабилизирующей
обмотки
q’c = I2ном / ac D c = 16 / 1 4,9 = 3,265 мм2 .
7.13. По таблице принимаем для изготовления полюсных катушек
стабилизирующей обмотки неизолированный медный провод круглого сечения.
qc =3,53 мм2,
d = 2,12 мм2,
dиз = 2,22 мм2.
7.14. Уточненное значение плотности тока в стабилизирующей обмотке
D c = I2ном / ac qc = 16 /1 3,53 = 4,532 А/мм2.
7.15. Радиус закругления медного провода катушки стабилизирующей
обмотки
r = 0,5 (bc + 2bз) = 0,5 (4,25 + 2 0,6) = 2,725 мм,
минимально допустимый радиус закругления
rmin = 0,05 b2 / a = 0,05 4,252 / 0,80 = 1,13 мм.
7.16. Средняя длина витка катушки стабилизирующей обмотки
lср,к = 2 (lт + bт) + p (bк,с + 2 r) = 2 (114 +24) + 3,14 (13 + 2
2,725) = 334 мм,
где
bк,с = b = 13 мм.
7.17. Сопротивление стабилизирующей обмотки
2prcu lср,к wк,c 103 4 24,4 10-9 340
17 103
rс = ________________________ = ____________________________ = 0,157
Ом.
ac2 qc
12 3,53
8. Обмотка добавочных полюсов
8.1. Число витков катушки добавочного полюса
wк,д = kд F2 aд / 2I2ном =1,25 1840 1 / 2 16 = 71,875 витков,
принимаем
wк,д = 72 витка,
где
aд = 1,
kд = 1,25
8.2. Площадь поперечного сечения проводника катушки добавочного
полюса
q’д = I2ном / aд д = 16 / 1 4,9 = 3,26 мм2 .
D д = 4,9.
8.3. Принимаем для изготовления катушек добавочных полюсов голый
медный провод круглого сечения по таблице
qд = 3,53 мм2.
8.4. Уточненное значение плотности тока в обмотке добавочных полюсов
D д = I2ном / aд qд = 16 / 1 3,53 = 4,53 A/мм2 .
8.5. Средняя длина витка катушки добавочного полюса
lср,к = 2lд + p (bд + bк,д + 2bз + 2bиз) = 2 114 + 3,14 (2 + 13 + 2
0,6 + 2 0,2) = =280 мм,
где
bк,д = b = 13,
bз = 0,6,
bиз = 0,2.
8.6. Сопротивление обмотки добавочных полюсов
rcu lср,к wк,д 2p 103 24,4 10-9 340 72
4 103
rд = ________________________ = ____________________________ = 0,66
Ом.
aд2 qд
12 3,53
9. Размещение обмоток главных и добавочных полюсов
9.1. Ширина многослойной катушки главного полюса
bк,в = kp Nш dиз + bиз,пр = 1,05 10,1 1,485 + 2,4 = 18,1 мм,
где
Nш = bк,ш / dиз = 15 / 1,485 = 10,1
kp = 1,05,
bиз, пр = 2 + 0,2 2 =2,4 мм.
9.2. Высота многослойной катушки главного полюса с учетом разделения
полюсной катушки на две части вентиляционным каналом шириной
bв,к = 0,
hк,в = kp Nв dиз + hиз,пр + bв,к = 1,05 12,5 1,485 + 1,485 0 = 21 мм,
где Nв - число изолированных проводов по высоте катушки:
Nв = wк,в / Nш = 127 / 10,1 = 12,5;
высота прокладок и каркаса
hиз,пр = 1,485 мм.
9.3. Высота полюсной катушки стабилизирующей обмотки
hк,с = h + hиз,пр
|
