Расчет сердечника главных полюсов

Поможем в ✍️ написании учебной работы

Имя

Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Нажимая кнопку "Продолжить", я принимаю политику конфиденциальности

Главные размеры

h=132 мм

h₁=8¸5 мм

D_Н1_max=252 мм

D_H₂_max=130 мм

∆шт=5 мм - припуск на штамповку.

Ширина резаной ленты, из которой штампуются листы сердечника якоря: 135 мм.

Диаметр корпуса:

(внутренний диаметр сердечника статора)

Принимаем число пар полюсов равное 2p=4.

Наружный диаметр сердечника якоря:

D_H₂=125

Принимаем отношение ЭДСк напряжению: k_н=0,899

Принимаем отношение тока якоря к току машины: k_т=0,962

Предварительное КПД: η΄=0,82

Расчетная (внутренняя) мощность:

Принимаем изоляцию класса нагревостойкости F.

Предварительное значение электромагнитных нагрузок A^'_{2 и}B^'_δ:

A^'₂=150; B^'_δ=0,58;

Коэффициент полюсной дуги: α'=0,606

Расчетная длина сердечника якоря:

Отношение длины сердечника к его диаметру (расчетное и максимальное):

Сердечник якоря

Принимаем для сердечника якоря: сталь 2013, толщина 0,5 мм, листы сердечника якоря лакированные; форма пазов для двигателя полузакрытая овальная; род обмотки для двигателя - двухслойная всыпая; скос пазов для двигателя на ½ рубцового деления. Изолирование листов стали - лакирование (коэффициент заполнения стали ).

Припуск на сборку сердечника по ширине паза для штампов: b_с=0,1 мм.

Конструктивная длинна сердечника якоря:

Эффективная длинна сердечника якоря:

Предельное значение внутреннего диаметра листов якоря: D₂=41 мм.

Расчет сердечника главных полюсов

Принимаем для сердечников главных полюсов сталь 3411, толщина 1 мм, листы сердечников полюсов неизолированные; компенсационная обмотка не требуется; вид воздушного зазора между главными полюсами и якорем эксцентричный.

Рис. Лист главного полюса некомпенсированной машины с эксцентричным зазором.

Коэффициент заполнения сердечника сталью: k_с=0,98

Количество главных полюсов: 2p=4

Воздушный зазор между якорем и полюсной дугой:

Высота зазора у оси полюса:

Высота зазора у края полюса:

Длинна сердечника полюса:

Полюсное деление:

Расчетная ширина полюсной дуги:

Действительная ширина полюсной дуги:

Предварительная магнитная индукция в сердечнике полюса:

Предварительное значение магнитного потока в воздушном зазоре:

Эффективная длинна сердечника полюса:

Ширина сердечника полюса:

где, ( ) - коэффициент магнитного рассеяния главных полюсов.

Ширина уступа полюса, предназначенная для упора обмотки возбуждения при ее креплении:

Высота в сечении листа главного полюса:

Станина

Принимаем монолитную станину из стали марки Ст.3.

Длина станины:

Предварительная магнитная индукция в станине:

Высота станины:

Средние значения высоты станины применяемые на практике:

Магнитная индукция в месте распространения магнитного потока в станине при входе его в главный полюс:

Внутренний диаметр монолитной станины:

Высота главного полюса:

Высота добавочного полюса:

Обмотка якоря

Предварительное значение тока якоря:

Принимаем волновую обмотку из провода ПТЭ-155.

Количество пар параллельных ветвей обмотки якоря: 2a=2

Предварительное количество витков обмотки якоря:

Количество проводников лежащих рядом по ширине в пазу:

Предварительное количество витков в секции:

Округляем предварительное количество витков в секции:

Предварительное количество пазов якоря:

Округляем предварительное количество пазов якоря:

Количество коллекторных пластин:

Зубцовое деление по наружному диаметру якоря:

Наружный диаметр коллектора при полузакрытых пазах якоря и отсутствии петушков на коллекторе:

Коллекторное деление:

Проверка максимального напряжения между соседними коллекторными пластинами при нагрузке:

где, - коэффициент искажения поля, равный отношению максимальных значений магнитной индукции при нагрузке и при холостом ходе.

Уточнение максимального напряжения между соседними коллекторными пластинами:

Уточнение числа витков обмотки якоря:

Количество эффективных проводников в пазу:

Ток в пазу:

Уточняем линейные нагрузки якоря:

Шаг обмотки по реальным пазам:

Элементарные пазы , где - шаг по коллектору:

Первый частичный шаг по элементарным пазам:

Второй частичный шаг по элементарным пазам:

Высота паза в штампе якоря:

Высота спинки якоря:

Обмотка добавочных полюсов

Поперечная МДС якоря:

Предварительное количество витков катушек добавочного полюса:

Уточненное количество витков:

Уточненная МДС катушки:

Уточненное отношение МДС:

Среднее значение плотности тока в обмотке добавочных полюсов:

Предварительная площадь поперечного сечения проводника:

Принимаем провод ПЭТП - 155.

Принимаем стандартные размеры проводника (прямоугольного) без изоляции: . Площадь поперечного сечения принятого провода: . Размер провода с изоляцией: . Уточненная плотность тока в обмотке:

Предварительная ширина катушки:

Средняя длинна витка многослойной катушки из изолированных проводов:

Сопротивление обмотки при температуре 20°С:

Приближенная оценка правильности вычисления сопротивления обмотки при температуре 20 °С:

Обмотка добавочных полюсов

Принимаем форму параллелепипеда.

Соответствующая ширина катушки:

Высота катушки на соответствующем участке:

Щетки и коллектор

Стандартная ширина щетки:

Стандартная длинна щетки:

Число перекрытых щеткой коллекторных делений:

где, t_k - коллекторное деление.

Диэлектрическая проницаемость коллектора:

Ширина зоны коммутации:

Отношение ширины зоны коммутации к нейтральной зоне (между соседними наконечниками главных полюсов):

Контактная площадь одной щетки:

Необходимая контактная площадь всех щеток:

Количество щеток на одном бракете:

Количество щеток на одном бракете (округленное):

Уточненная контактная площадь всех щеток:

Уточненная плотность тока под щетками:

Активная длинна коллектора:

Окружная скорость коллектора при номинальной частоте вращения:

Коммутационные параметры

Проводимость рассеяния:

Максимально возможная окружная скорость якоря:

Реактивная ЭДС коммутирующих секций:

Среднее значение магнитной индукции в зазоре под добавочным полюсом:

Коэффициент, учитывающий увеличение магнитного сопротивления воздушного зазора вследствие зубчатого строения якоря:

Общий коэффициент воздушного зазора:

Необходимый зазор в добавочном полюсе:

Уточненный коэффициент показывающий влияние магнитного сопротивления воздушного зазора вследствие зубчатого строения якоря:

Уточненный необходимый зазор в добавочном полюсе:

Магнитный поток в зазоре под добавочным полюсом при нормальной нагрузке:

Магнитный поток в зазоре под добавочным полюсом при нагрузке:

Магнитный поток в сердечнике добавочного полюса при нормальной нагрузке:

Магнитный поток в сердечнике добавочного полюса при нагрузке:

Площадь поперечного сечения сердечника добавочного полюса:

Магнитная индукция в сердечнике добавочного полюса при нагрузке:

Расчетная магнитная индукция на участках станины, в которых суммируются магнитные потоки главных и добавочных полюсов:

Предельно допустимое максимальное значение магнитной индукции на участках станины, в которых суммируются магнитные потоки главных и добавочных полюсов:

Расчетная магнитная индукция на участках спинки якоря, в которых суммируются магнитные потоки главных и добавочных полюсов:

Предельно допустимое максимальное значение магнитной индукции на участках спинки якоря:

Номинальный режим

Масса стали зубцов якоря с овальными полузакрытыми пазами:

Магнитные потери в зубцах:

Масса стали спинки якоря:

Магнитные потери в спинке якоря:

Суммарные магнитные потери в стали:

Потери трение щеток о коллектор:

Потери на трение подшипников, трение о воздух и на вентиляцию машины:

Суммарные механические потери:

Добавочные потери у некомпенсированного двигателя:

Электромагнитная мощность двигателя:

ЭДС якоря двигателя:

Ток якоря двигателя:

Уточненный ток двигателя:

Подводимая мощность двигателя:

Суммарные потери в двигателе:

КПД машины:

Уточненный магнитный поток:

МДС магнитной цепи двигателя:

Размагничивающее действие:

Уточненное значение МДС оболочки:

Необходимая МДС параллельной или независимой обмотки главных полюсов двигателя:

Момент вращения на валу двигателя:

Список используемой литературы

1. "Проектирование электрических машин", О.Д. Гольдберг, Я.С. Гурин, И.С. Свириденко, Москва, "Высшая школа", 2001 г.

2. "Электрические машины", И.П. Копылов, Москва, "Высшая школа", 2002 г.