4.5. Магнитная индукция в спннке якоря (10.28)

б гт 0,77-0,65-202

Вс5 =

Нм -

2-0,95

2 \

= 1,18 Тл,

что не превышает допустимого значения Вс2= 1,4 Тл. 4.6. Ширина паза (10.47)

*П2 =

1г 27

4.7. Высота бандажных канавок йб=3 мм.

4.8. Толщина изоляции по высоте и ширине паза якоря при в1 с2=1 и Ип=3 (табл. 10.11) Сл2=4,8 мм, Сь2=1,7 мм.

4.9. Допустимая высота прямоугольного провода с витковой изоляцией (10.48)

-Ch-hp- ftnp) (32-4,8-3-0,3) Nh 4

В целях ограничения эффекта вытеснения тока в проводах обмотки якоря разделяем эффективный провод по высоте на два, т.е. принимаем количество проводов по высоте паза Nh-4.

4.10. Допустимая ширина прямоугольного провода с витковой изоляцией (10.49)

из = (* 2 - - ft p - *ск)/ п = (И ,96 - 1,7 - 0,3 - 0,1)/3 = 3,28 мм.

4.11. Принимаем обмоточный провод марки ПЭТП-155; допустимая высота и ширина голого провода (10.51) и (10.52)

* = ft3 -0,15 = 5,97-0,15= 5,82 мм;

а = з -О15 = 3,28 -0,15=3,13 мм.

Принимаем стандартный провод прямоугольного сечения по табл. П.1.2 с размерами без изоляции аХб=3,0Х5,6 мм 92эл= 16,25 мм; размеры провода с изоляцией а зХ*жз=3,15X5,75 мм.

4.12. Уточненные размеры паза: по высоте (10.53)

йг2 = ЛЛ*и8 + Сй2 + йб + /гпР = 4-5,754-4,8+ 3+0,3 = 31,1 мм; по ширине (10.54)

Ьп2 = п ив+ Св, + *пр +бек =3-3,15+ 1,7 + 0,3 + 0,1 = 11,6 мм.

Уточненное значение высоты спинки статора Йс2=57,9 мм.

4.13. Допустимая плотность тока в обмотке якоря (10.39)

Ддоп = (2 Ддоп)- 10-V-42 = 2,25-10 - 10-в/(375-10) = 6 А/мм;

по рнс. 10.17 при 1)2=258 мм принимаем Л2Ддоп = 2,25-10 А2/м.

4.14. Плотность тока в обмотке якоря (10.38)

Дг = /2ном/2а2 элЯгьп = 375/2-2-16,25 = 5,77 А/мм, что не превышает допустимое значение плотности тока. 308

я (258- 2-32)

- 10,6= 11,96 мм.

*ИЗ =

= 5,97 мм.

Конструкция изоляции пазовых и лобовых частей обмоткн якоря прн напряжении, не превышающем 600 В, приведена в табл. 10.11. 5. Размеры секции и сопротивление обмотки якоря 5.1. Среднее значение зубцового деления якоря (10.41)

;(,р2 = я (Da - /i22)/22 = (258 - 31,1)/27 = 26,3 мм. 5.2 Средняя ширина секции обмоткн якоря (10.40)

*c,op = cp2Jz = 26,3-7= 184 мм. 5.3. Средняя длина одной лобовой части обмоткн (10.55)

с.ср

К1-[(*П2 + 3,5) 2Р

: + /г,2 + 40 =

+ 32 + 40 = 288 мм.

]/l-[(ll,6 + 3,5)/30]2

5.4. Средняя длина внтка обмотки (10.43)

/ср2 = 2 (/2 + /л2) = 2 (258 + 288) = 1092 мм.

5.5. Вылет лобовой части обмотки якоря (10.56)

/В2 =

(&п2 + 3,5)/<2

Рс.ср

l + [(ftп2 + 3,5)/y2 (11,6 + 3,5)/30 . 32

+.-¥-+20:

20 = 91 мм.

2 /l + [(ll,6 + 3,5)/30]2 5.6. Активное сопротивление обмотки якоря (10.45)

= 9сМ -0 24,4-10- -162-1092-103 2(2а)2пэл728 л 2-22-2-16,25

6. Расчет магнитной цепи

6.1. Предварительное значение ЭДС двигателя при номинальной нагрузке (10.60)

£2 ом = 0.5f/ oM (1 + <о ) = 0.5-220 (1 + 0,89) = 208 В.

6.2. Полезный магнитный поток (10.58) бОо; £гном 60-1-208

рЛ2 ном

ф = -

= 0,0256 Вб.

2-162-1500

6.3. Уточненное значение магнитной индукции в воздушном зазоре (10.62) Ф-10в 0,0256-106

а, XI.

= 0,755 Тл.

0,65-202-258 6.4. Коэффициент воздушного зазора (10.63)

Ьт , , 11.6

*62 = 1 +

k6=l

2-*П2+56У*П2

к (S + йб) - б к h6 где гаь/г,=0,25/2; Лб=3 мм.

30- 12 + 5-2,0-30/12

0,25-258-3

258(2,0 + 3) -0,25-258-3

= 1.27; = 1.17,

20-782

6.5. Магнитное напряжение воздушного зазора (10.61)

fg = 0,8B6k 10 = 0,8-0,755-2,0-l,48-10s= 1787 А.

6.6. Магиитиая индукция в наименьшем сечеиии зубца (5.183)

.тах= = 0.755.30/0.95.10,6 = 2,24 Тл,

где 6z2min = 10,6 мм (см. п. 4.2).

6.7. Ширина зубца в его наибольшем расчетном сечеиии (5.160)

bz2max = 2 -6п2 = 30 - 11.6= 18,4 мм.

6.8. Ширина зубца в его среднем расчетном сечеиии (5.161)

6йср=0.5 (битгп + битах) = 0.5 (10.6+18,4)= 14,5 мм.

6.9. Магнитная нидукцин в расчетных сечениях зубца:

в наименьшем

Bzimax = 2.24 Тл;

в наибольшем (5.163)

B22mfn = B6;2/fecj622ma3c = 0,755.30/0.95.18= 1,32 Тл; в среднем

B.2cp = B6;j/;fec2 6z2cp = 0,755.30/0,95-14.5= 1,64 Тл.

6.10. Коэффициент для определения иапряжеииости магнитного поля в наименьшем сечении зубца (5.165)

kninuLx = ykc2 bzimin = 30/0.95-10.6 = 2.98.

6.11. Напряженность поля при Вг2тах=2,24 Тл (рис. П.2.4) для стали марки

2312Я,2тах=8-10 А/м.

< 6.12. Напряженность поля при Bz2min=l,32 Тл и Bj2cp=l,64 Тл (табл. П.2.4)

Яг2т(п = 61СА/м; Яг2Ср = 4400 А/м.

6.13. Расчетное значение иапряжеииости поля в зубце (5.168)

Hzi = {Hzzmax + 4Я,2ср + Hz2mtn)l = (80 + 4-4.4 + 0,61) = 16,36-103 А/м.

6.14. Магнитное напряжение зубцового слоя якоря (5.186)

г2 = Яг2Йг2-10-з= 16,36-103-31.1-10-3 = 509 А.

6.15. Магнитная индукция в спинке якоря (10.29) Bbai т 0.755-0,65-202

103/6 =

Вс2 =

йс2 -

2-0,9557,9---18

= 1,13 Тл.

6.16. Расчетная длина магнитной силовой линии в спинке якоря (10.70) Lc2 = (я/2р) (DjBH + Ki) + йс2 = (я/4) (80 + 57,9) + 57.9 = 166 мм.

6.17. Напряженность поля в спинке якоря (табл. П.2.4) Яс2=330 А/м.

6.18. Магнитное напряжение спиики якоря (10.69)

Fc2 = Яс2Z.c2-10-3 = 330.166-10-3 = 55 А.

6.19. Магнитная индукция в сердечнике главного полюса (10.75)

Вт =

СТгФ-10° 1,2-0.0256-108 feci 6т ~ 258-0.98-77

= 1,57 Тл.

6.20. Напряженность поля в сердечнике главного полюса (табл. П.2.10) Ят=910 А/м.

6.21. Магнитное напряжение сердечника главного полюса (10.74)

f = Wmim-10-3 = 910-80-10-3 = 73 А,

где Lm =Лт=80 мм.

6.22. Зазор между главным полюсом и станиной (10.77)

6mci = 2/m-10-* + 0,l = 2-258-10-* + 0,1 = 0,15 мм.

6.23. Магнитное напряжение зазора между главным полюсом и станиной (10.76)

/втс = 0,8BmSmci-103 = 0,8-1,57-0,150.103= 188 А.

6.24. Магиитиая индукция в спиике станины (10.79),

ОГгФ-Ю* 1,2.0,0256.10*

= 1.20 Тл,

2/ci/icl 2.400.32

полученное значение магнитной индукции мало отличается от принятого в п. 2.17.

6.25. Напряженность поля в спинке станины по табл. П.2.12 для массивных станин Яс1 = 1127 А/м.

6.26. Расчетная длина магнитной силовой линии в спиике стаиииы (10.80)

Lei = (Пр) (DiBH + feci) + hci = (я/4) (425 + 32) + 32 = 390 мм.

6.27. Магнитное напряжение станины (10.78)

fci = WciZ.ci. 10-3 = 1127.390.10-3 = 440 А.

6.28. Магнитодвижущая сила обмотки возбуждения на пару полюсов в режиме холостого хода (10.57)

f во = 2f 6 + 2Fzi + f 02 + 2Fm + 2f emc + f ci = 2.1787 + 2.509 + 55 +

+ 2-73+2.188 + 440 = 5609 A. 7. Обмотка возбуждения

7.1. Поперечная МДС обмотки якоря иа пару полюсов (10.83)

Ft = 0.5Л2 /2ном/2а2Р = 0.5-162-375/2-2 = 7594 А.

7.2. Коэффициент, учитывающий размагничивающее действие МДС поперечной реакции якоря при Bz2mai=2,24 Тл и 2/7во=7594/5609= 1,35 по рис. 10.20. *р,я=0,185.

7.3. Размагничивающее действие МДС поперечной реакции якоря на пару полюсов (10.82)

Fqd = fep.h f2 = 0,185-7594 = 1405 А.

7.4. Требуемое значение МДС обмотки возбуждения при нагрузке иа пару полюсов (10.81)

в.н = Fbu + Fqd - fс = 5609 + 1405 - 1139 = 5875 А, где МДС стабилизирующей обмотки иа пару полюсов (10.94) fc = 0,15fj = 0,15.7594 = 1139 А.

7.5. Средняя длина витка многослойной полюсной катушки параллельного возбуждения (10.84)

ср,к = 2 (/т + Ьт) + я (6 ,ш + 2Ьи8 + 2Й + 2ft ) = = 2 (258 + 77) +я(36 + 2.0,2 + 2.0,6 + 2.2) = 802 мм,

где ширина катушки (рис. 10.22) 6к,ш=36 мм, толщина изоляции катушки (табл. 10.14) 6из=0,2 мм, односторонний зазор между катушкой и сердечником полюса 6а=0,6; толщина каркаса 6к=2 мм.

7.6. Площадь поперечного сечеиия обмоточного провода (прн последовательном соедннеиин всех полюсных катушек) (10.88)

?B=B, *3anPCuPcp.k-10/fB =

= 5875-1,05-24,4-10-9-2-802-103/220= 1,097 мм. По табл. 10.16 принимаем катушку возбуждения из изолированного провода круглого сечеиия, многослойную по ширине и высоте; принимаем провод марки ПЭТ-155 9в= 1,094 мм2, d=l,18 мм, d 3=l,26 мм.

7.7. Число витков в полюсной катушке (10.89)

, = Fb, /2A;o = 5875/2-4,2-1,094 = 640,

к.в - в,н вЧв

где плотность тока по рис. 10.24 Дв=4,2 А/ммК

7.8. Сопротивление обмотки возбуждения (10.90)

в = Рси-2р%,в ср,к-10/9в = 24,4-10-9.4-640.802.103/1,094= 46 Qm.

7.9. Наибольшее значение тока возбуждения (10.91)

/в = UJr = 220/46 = 4,78 А.

7.10. Уточненное значение плотности тока в обмотке возбуждения (10.92)

Ав = /в/9в = 4,78/1,094 = 4,37 А/мм.

7.11. Число витков в полюсной катушке стабилизирующей обмотки (10.93)

ак.с =/=с ас 2ном = 1139.1/375 = 1,54,

Врииимаем Wk, с = 2, число параллельных ветвей ао = 1.

7.12. Шощадь поперечного сечеиия обмоточного провода стабилизирующей обмотки (10.95)

fc = hnoM / с = 35/1 -4,3 = 87,2 мм2.

7.13. По табл. 10.17 принимаем для изготовления полюсных катушек стабилизирующей обмотки неизолированный медный провод прямоугольного сечеиия, гнутый иа ребро. Стандартный размер провода по табл. П.1.2

6Ха = 22X3,8 мм; 9с = 83,12 мм.

7.14. Уточненное значение плотности тока в стабилизирующей обмотке (10.96)

Ас = /2ном/ас9с = 375/1.83,12 = 4,5 А/мм.

7 15. Радиус закругления медного провода катушки стабилизирующей обмотки (10.86)

г = 0,5(6с + 26з) =0,5(22-f 2-0,6)= 11,6 мм; минимально допустимый радиус закругления (10.87)

mjn = 0,0562/0 = 0,05.222/3,8= 6,4 мм. 7.16, Средняя длина витка катушки стабилизирующей обмотки (10.85) /ср,к = 2{1т + 6т) + я (6 ,с + 20 = 2 (258 + 77) -f я (22 -f 2.11,6) = 810 мм, где 6к,с = 6=22 мм.

2ррси /ср,кк,с- - с<?с

103 4.24,4.10-9.810.2-103

12.83,12

= 0,0019 Ом.

8. Обмотка добавочных полюсов

8.1. Число витков катушки добавочного полюса (10.98) а, ,д=йдР2ад/2/2ном= 1,25-75941/2-375= 12,65 витков,

принимаем в1 , =13 виткон, где ад=1, *д=1,25 (табл. 10.18).

8.2. Площадь поперечного сечения проводника катушки добавочного полюса (10,99)

7; = WS\ = 375/l-4.3=87,2 мм2,

по рис. 10.24 Дд=4,3 А/мм.

8.3. Принимаем для изготовления катушек добавочных полюсов голый медный провод прямоугольного сечеиия по табл. П.1.2

6Ха= 18,0X5,1 мм; 9д = 90,94 мм2.

8.4. Уточненное значение плотности тока в обмотке добавочных полюсов (10.100)

Ад = /гном/Од9д = 375/1-90,94 = 4,12 А/мм2.

8.5. Средняя длина витка катушки добавочного полюса (10.103)

cp.K = 2/д + я (бд + 6 ,д + 26з + 26 з) = 2-258 + я (30 + 18,0 + 2-3 + 2-2) =

= 700 мм,

где 6к,д = 6=16,8 мм; 6з=3 мм; 6из = 2 мм,

8.6. Радиус закругления медного провода катушки (10.86)

r = 0,5(6 , -f 2б8) = 0.5(16,8 + 2-3) = 11,4 мм,

что больше /-0111.=0,05.16,874,7=3 мм.

8.7. Сопротивление обмотки добавочных полюсов (10.104)

, Рси/ср,кк,д2Рд-10- 24.4-10-9-700-13-4-103

12-90,94

9. Размещение обмоток главных и добавочных полюсов

9.1, Ширина многослойной катушки главного полюса (10.106)

6 з = kpNjnйиз + биз.пр = 1.05-28-1,26 + 2,4 = 39,4 мм, где iVm = 6R,m/dH3=36/l,26 = 28; *р=1,05; 6 з,пр = 2-Ь2-0,2=2,4 мм.

9.2. Высота многослойной катушки главного полюса с учетом разделения полюсной катушки на две части вентиляционным каналом шириной 6в,к=8 мм

= kpiVeйиз + Лиз,пр + 6в,к = 1,05-23 -1,26 + 12 + 8 = 50,4 ММ, где Nb - число изолированных проводов по высоте катушки:

Ny, = а> в/Л/ш = 632/28 = 23; высота прокладок и каркаса (табл. 10.14)

из.пр

= 2-1,5 + 4-2 + 4-0,2= 12 мм.

9.3. Высота полюсной катушки стабилизирующей обмотки (см. табл. 10.14) Лк,с = Л + Лиз.пр = 3,8 + 3,4 = 7,2 мм,