№ п/п |
К=Z |
|||
|
|
|||
|
2 |
|||
|
3 |
Поскольку должно быть в пределах, не превышающих 15-16 В, принимаем вариант 2: =2, обеспечивающий обмотку с целым числом витков в секции 24. Тогда число коллекторных пластин К=52, число эффективных проводников =2×52×24=2496 число эффективных проводников в пазу =2496/26=96, число секций в обмотке якоря
Уточняем линейную нагрузку:
(2496× 1,1)/( × 0,073)=11978 А/м.
Корректируем длину якоря:
0,044×12000/11978= 0,044 м.
Тогда
Предварительное значение ЭДС для продолжительного режима работы при параллельном возбуждении
Предварительное значение магнитного потока на полюс
60×206∙2/(2×2496×3000)= 0,00165 Вб.
Сечение воздушного зазора, табл. 10.17 [2],
=0,085×0,044= 0,00374 м2.
Индукция в воздушном зазоре, табл. 10.16 [2],
Наружный диаметр коллектора
(0,5¸0,9)× 0,073=(0,037¸0,066) м.
Окружная скорость коллектора
(×0,04×3000)/60=6,28 м/с.
Коллекторное деление
Полный ток паза
Окружная скорость якоря
Предварительное значение плотности тока в обмотке якоря принимаем 11000000 A/м2.
Предварительное сечение эффективного провода по (10.9) [2]
Принимаем по табл. П3.1 [] проводник марки ПСД: по ГОСТ диаметр голого провода dг=0,000355 м; диаметр изолированного провода = 0,000395 м; сечение элементарного проводника = 0,000000099 ; число элементарных проводников = 1 ,
тогда сечение эффективного проводника
Уточняем значение плотности тока в обмотке якоря
= 1,1/0,000000099=11111111 A/м2
3.3 Расчет геометрии зубцовой зоны
Высота паза якоря (согласно опыту построенных машин) составляет
=(0,24…0,35)∙ 0,073 =(0,018…0,026)
Ширина зубца по (10.11) [2].
Частота перемагничивания стали зубцов
=(2/2)∙3000/60=50 Гц.
Допустимое значение индукции в стали зубца (по технологическим условиям принимается в пределах 1,3…1,5 Тл), принимаем для уменьшения потерь в стали якоря при частоте перемагничивания 50 Гц 1,3 Тл.
0,44× 0,0088/1,3/∙0,95= 0,0031 м,
Размеры паза в штампе принимаем согласно стр. 293 [1].
Принимаем ширину шлица паза (табл.8.14) 0,002 м;
высоту шлица паза (cм. рис.3.1) 0,0005 м.
Принимаем толщину клина 0,0005 м.
Исходя из условия паралельности граней, находим:
b2=(pD-2hп)/Z1-bz1=3,14×( 0,073-2×0,02)/26)- 0,0031 = 0,0009 м = 0,9 мм;
b1=p (D-2hш1 -2hк)/ Z1-bz1=3,14( 0,073-2×0,0005-2∙0,0005)/ 26-
по (8.44)- (8-45) [1] (=300)
hпк=hп-hш1- hк=0,02-0,0005-0,0005 = 0,0190 м =19 мм.
Рис.3.2. Паз якоря
Согласно табл. 8.12. [1] припуск по ширине паза на сборку: 0,0001 м. припуск по высоте паза на сборку 0,0001 м.
Размеры паза в свету по (8.42) [1] с учетом припусков на сборку = 0,0055-0,0001=0,0054 м=5,4 мм;
= 0,0009-0,0001=0,0008 м=0,8 мм;
= 0,0190-0,0001=0,0189 м=18,9 мм.
Площадь поперечного сечения трапецеидального паза, в котором располагается обмотка, корпусная изоляция и прокладки (см. табл. 3.1.)
Высота паза без шлица по (8.44)
Площадь поперечного сечения трапецеидального паза, в котором располагается обмотка, корпусная изоляция и прокладки (8.43)
=(0,0054+0,0008)/2·0,0184= 0,0000570 м2.
Односторонняя толщина изоляции в пазу поз.1, рис.3.1 0,00045м.
Площадь поперечного сечения корпусной изоляции по (8.42) [1] согласно рис.3.1 и табл. 3.1( поз.1 и поз.2)
=0,00045∙ (2×0,0189+0,0054+0,0008)= 0,00001980 м2 =19,8 мм2,
Площадь поперечного сечения паза, которая остаётся свободной для размещения проводников обмотки по (8.48) [1]
=(0,0054+0,0008)×0,0189/2- 0,00001980=0,00003879=38,79 мм2.
Коэффициент заполнения паза изолированными проводниками определяем из 10.21 [2] :
что удовлетворяет требованию технологичности изготовления обмотки, который должен находится в пределах не более 0,68...0,72 (см. стр. 147 [2]).
Таблица 3.1 Изоляция класса В обмотки статора
Позиция |
Материал |
Число слоёв |
Односторонняя толщина изоляции |
|
Наименование, Марка |
Толщина, мм |
|||
1 |
Изофлекс |
0,2 |
1 |
0,2 |
2 |
Клин (стеклотекстолит) |
1,5 |
- |
1,5 |
Рис. 3.3. Изоляция класса В обмотки статора
Минимальное сечение зубцов якоря по табл.10.16 [2]
(26/2)×0,72× 0,0031×0,044×0,95= 0,001213 м2,
|
|
|
|
|
|
|
Для магнитопровода принимаем сталь 2013.Уточняем индукцию в сечении зубцов:
3.4 Расчет обмотки якоря
Средняя длина лобовой части витка при =2
Средняя длина витка обмотки якоря по (10.22) [2]
Полная длина проводников обмотки якоря
Сопротивление обмотки якоря при J=20°С
312,0/(57×106× 0,000000100×(2)2)=13,68 Ом.
Сопротивление обмотки якоря при J=75°С для изоляции класса В
Масса меди обмотки якоря по (10.26) [2]
8900× 312,0× 0,000000100= 0,278 кг.
Расчет шагов обмотки:
а) шаг по коллектору и результирующий шаг
б) первый частичный шаг
в) второй частичный шаг
Практическая схема обмотки приведена на рис. 3.4.
3.5 Коллектор и щетки
Ширина нейтральной зоны по (10.76) [2]