Расчет параметров зубчатой передачи. Определение диаметров якоря и коллектора. Расчет обмотки якоря, страница 7

Fρ= Кря *Fag                                                                           (9.6.)

    Fρ=0,11*15292,35=1682,18

5.  Определяется приблизительная величина м.д.с. катушки главного полюса

Fa= Fμ+ Fρ                                                                              (9.7.)

     Fa=36106,76+1682,18=37788,95

6.  Находится отношение

Fag / Fa                                                                                     (9.8.)

15292,55 /37788,95=0,4

7. По зависимости Кря (Fag / Fa), для установленного отношения

Fag / Fa и индукции Вz1/3  находится коэффициент Кря. Если найденное значение Кря отличается от принятого выше, то повторным расчетом его легко скорректировать.

9.4. Параметры катушки главного полюса

9.4.1. Число витков катушки

ωа=1,02Fa / βнIн                                                                               (9.9.)

ωа=(1,02*36565,54) / (0,97*611,702)=62

где βн= 0,94…0,98- степень возбуждения ТД пульсирующего тока в номинальном режиме (в двигателях постоянного тока βн=1); 1,2-коэффициент запаса на производственные неточности

рассчитанное число витков ωа округляют до целого числа в большую сторону.

Поперечное сечение меди катушки, мм ²

qв =( βнIн) / (aвJв)                                                                              (9.10.)

qв =(0,98*611,702) / (1*7,5)=79,93

где aв- число параллельных ветвей обмотки(в ТД обычно aв=1)

Jв- плотность тока (для ТД с независимой вентиляцией при изоляции класса В и напряжении сети 3000В Jв=2,6…3,3 А/мм², для ТД с независимой вентиляцией при классах изоляции F и H  Jв  = 4,0…7,5 А/ мм²).

Размер меди по ширине катушки, м

Bн=qн / hн                                                                                          (9.11.)

Bн=0,03/0,07=0,38

И округляют до ближайшего размера по ГОСТу.

В заключении определяют массу меди и сопротивление обмоток возбуждения главных полюсов, используя формулы:1.(3,118…3,122) ; 2.(2,256…2,259) ; 3.(V202…V204).

X .Расчет коммутации и добавочного полюса.

Расчет коммутации сводится к определению реактивной э.д.с., по ее величине рассчитываются параметры добавочного полюса, создающего коммутирующую э.д.с., которая должна компенсировать реактивную.

10.1. Реактивная э.д.с.

bк= (γ+Uк+Eк- (a/p))*tк                                                             (10.1.)

bк= (6+4+0,5-1)*4,43=42,01

γ- число коллекторных пластин, перекрытых щеткой

Uк- число коллекторных пластин на паз

а- число параллельных ветвей обмотки якоря

р- число пар главных полюсов машины

Ек- укорочение якорной обмотки в коллекторных делениях

tк   = tк   Da/Dк – коллекторное деление, пересчитанное на окружность якоря.

tк   =0,09*(545,192 / 492,31)= 4,43

Ширина зоны коммутации при горизонтальном расположении проводников в пазе(«плашмя»)

bк= (γ+Uк - (a/p))*tк  +  bпр                                                          (10.2.)

 bк= (6+4-1)*4,43+7,4= 47,27                                                   

bпр  - ширина меди проводника

Удельная проводимость потока рассеяния паза, Гн/м

λ = λn1+λn2+λк+λл                                                                   (10.3.)

  -магнитная проводимость пути потока рассеяния для части

       паза  над медью;

-  магнитная проводимость пути потока рассеяния для части паза занятой медью секций;

      - магнитная проводимость потока рассеяния по

         коронкам зубцов;

-  магнитная проводимость потока рассеяния лобовых частей обмотки.

μо=4*3,14*10=12,56*10

Магнитная проводимость потока рассеяния

λn1= μоКбанд (h1 / bn)                                                             (10.4.)

λn1=12.56*10*1(9.3 / 11.4)=10.24*10

4π10 – магнитная проницаемость воздуха, Гн/м

Магнитная проводимость потока рассеяния

λn2=μоКi(h2 / 3bn)                                                                 (10.5.)

λn2=12.56*10*1(37/ 3*11.4)=12,5*10

Кi- коэффициент , учитывающий уменьшение потока рассеяния от вытеснения тока в процессе коммутации в верхнюю часть проводников (при высоте проводника более 10 мм Кi=0,85, от 5 до 10 мм – Кi=0,92, менее5 мм- Кj=1,00)

Магнитная проводимость потока рассеяния

λк=μо(bд-bn) / (4δд1  К δд1  )                                                        (10.6.)               

λк=12,56(18,85-11,4) / (6,4*4,13)=3,5

где  bд =(1,0…1,5)t1-ширина наконечника добавочного полюса;

δд1- воздушный зазор между наконечникам добавочного полюса и якорем, который принимается либо равным зазору под главными полюсами, либо на 1…5 мм больше.

К δд1  - коэффициент воздушного зазора

Коэффициент определяется по формуле

К δд1  = t1+10  δд1  / bz1+10  δд1                                                                                                          (10.7.)

К δд1  =(18,85+10*0,6) / (0,0058+10*0,6)= 4,13

Проводимость потока рассеяния современных ТД с креплением лобовых частей обмотки стеклобандажами

λл=0,37 μо(lл / la)*lg(1+(πτ / 4hz))                                           (10.8.)

λл=0,37*4*3,14*10(370,913 /330,3)*lg(1+(3,14*285,317)/(4*22,82)*10=34,5

где lл = 1,3τ- длина передней и задней лобовых частей проводников обмотки якоря.

Среднее значение реактивной э.д.с., В

еr=(8*Ia*uk*la*vk*λ*ωc) / bk*(Dk / Da)                                        (10.9.)

еr=(8*101,95*4*1*0,0000036*0,33*34,5) / (0,042*0,902)=3,52

10.2.Сердечник добавочного полюса

Исходя из равенства коммутирующей э.д.с. ек, создаваемой добавочными полюсами, и реактивной э.д.с. еr индукция в зоне коммутации, Тл

Вк= еr / 2*la* ωc*va                                                              (10.10.)

Вк=3.52 / 2*0,33*1*70.03=0,076Тл

Магнитный поток в зоне коммутации, Вб

Фк=Вк*la*bδд,                                                                        (10.11.)

Фк=0,076*0,33*0.044=0,0011

Магнитный поток в сердечнике добавочного полюса Вб

Фmд=Фк*σд,                                                                       (10.12.)

Фmд=0,0011*2=0,0022 Вб

Ширина сердечника добавочного полюса

bmд=Фmд / Вmд*lmд*Кс,                                                            (10.13.)