2. МЕТОДИКА РОЗРАХУНКУ УНІВЕРСАЛЬНИХ КОЛЕКТОРНИХ ДВИГУНІВ
2.1. Завдання на проектування
Тип двигуна
Споживана потужність P1, Вт;
Напруга мережі змінного струму
Напруга мережі постійного струму
Частота мережі f1, Гц ;
Швидкість обертання n, об/хв;
Режим роботи
Виконання двигуна
2.2. Основні розміри електродвигуна
2.2.1. Розрахункова потужність електродвигуна
, Вт.
де = Вт — попереднє значення номінальної потужності; ( = — к.к.д. двигуна, який вибирається за відповідними кривими, наведеними в [1].
2.2.2. Струм і е.р.с. якоря при навантаженні
, А;
, В,
де — номінальна напруга двигуна згідно з завданням;
( — попередньо вибираємо згідно з відповідними кривими [1];
— коефіцієнт потужності, який попередньо вибирається з [1] в залежності від коефіцієнта трансформації k між обмотками збудження і якоря, кількості полюсів 2p і відношення f1/ f2.
2.2.3. Машинна стала
,
де - амплітудне значення індукції в повітряному проміжку під полюсом при роботі двигуна від мережі змінного струму, яке вибирається з [1];
- лінійне навантаження якоря;
(=0,60—0,70.
2.2.4. Діаметр і розрахункова довжина якоря
Відношення довжини пакету якоря до діаметра або внутрішнього діаметра полюсів звичайно знаходиться в межах
.
Внутрішній діаметр полюсів і розрахункова довжина пакету якоря:
, см;
, см.
Розрахункові значення внутрішнього діаметра полюсів і довжини пакету якоря заокруглюються до найближчих стандартних значень згідно ДеСТ; при цьому остаточно діаметр якоря
, см,
де ( — довжина повітряного проміжку між полюсами і якорем.
2.2.5. Колова швидкість якоря
, м/с.
2.2.6. Полюсний крок і розрахункова полюсна дуга
= см; , см.
2.2.7.Частота перемагнічення сталі якоря
, Гц.
2.3. Якір двигуна
2.3.1.Обмотка якоря
У двохполюсних електродвигунах використовують просту петлеву обмотку.
Корисне магнітне поле полюса в повітряному проміжку при навантаженні машини розраховується за формулою:
, Вб.
Кількість провідників обмотки якоря
,
де a=1.
2.3.2.Кількість пазів якоря
.
Найменша кількість колекторних пластин знаходиться з умови
.
Заокруглена до найближчого цілого числа, кратного кількості пазів якоря
.
Кількість витків в секції обмотки якоря .
Кількість провідників в пазу якоря:
.
2.3.3.Кроки обмотки якоря по секціях і колектору
Для простої петлевої обмотки якоря
;
;
;
.
Крок обмотки по пазах
,
де ( — нуль або правильний дріб, за якого або - ціле число.
2.3.4. Лінійне навантаження якоря
Уточнене значення , A/см,
де підраховано вище;
— остаточне значення кількості провідників.
Отримана тут величина не повинна відрізнятися від попередньо прийнятої більш ніж на (5-10% (у нашому випадку - на %).
2.3.5. Розміри зубців, пазів і провідників обмотки якоря
2.3.5.1.Тип пазів та марка провідників обмотки якоря
Використовуємо напівзакриті пази якоря, овальної форми. Обмотка якоря виконується переважно з круглого мідного обмоткового дроту з ізоляцією марок ПЕВ-2, ПЕТВ, ПЕТВ-F, а іноді марки ПБД.
Рис.2.1. Паз якоря
2.3.5.2. Попередня густина струму в обмотці якоря
, А/мм.
Тут питоме теплове навантаження якоря q визначається в залежності від режиму роботи машини. Відхилення від середнього значення допустимої густини струму при ос таточному виборі перерізу проводу обмотки якоря можуть складати .
Обертовий момент
, Н см,
де і — номінальні значення потужності і швидкості обертання двигуна з завдання.
2.3.5.3. Перетин і діаметр дроту обмотки якоря
Попередньо перетин провідника
, мм,
Діаметр і перетин дроту остаточно вибираються згідно з ДеСТ:
d1/d1і , мм/мм.
2.3.5.4. Остаточна густина струму в провіднику якоря
, А/мм.
2.3.5.5. Площа перетину паза якоря
Площа, зайнята ізольованими провідниками визначається за фор мулою , ммде =0,70,74 — технологічний коефіцієнт, що враховує нещільність вкладання провідників в пази.
Площа, яку займає пазова ізоляція - , мм, де =0,11,0 мм— товщина пазової ізоляції з кабельного паперу, лакованої тканини або...
