Параметры зубцового слоя компенсационной обмотки

Параметры зубцового слоя КО выбираем исходя из значения индукции в зубце:

                                                      B_Zко= 1,6 –1,8 Тл.

Зубцовое деление определяем по формуле, мм:

                                      ,                                 (3.7)

где d - воздушный зазор под главными полюсами машины, мм:

                                  ,                                   (3.8)

;

тогда

Ширину зубца определим по формуле, мм:

                                                     ,                                      (3.9)

где B _d - расчетная индукция в воздушном зазоре, Тл:

;                                          (3.10)

    k _с – коэффициент, учитывающий изоляцию между листами сердечника главного полюса, равный 0,95,

тогда

Ширину паза найдем по формуле, мм:

                                                ;                                       (3.11)

Полученная ширина паза является предварительной, для ее уточнения необходимо произвести выбор размеров меди и изоляции КО.

Выбор сечения медной шины для выполнения КО производим по допустимой плотности тока, которую принимаем равной плотности тока обмотки якоря j _ко = 7,25 А/мм², мм²:

,                                       (3.12)

  Изоляцию рассчитываем аналогично изоляции обмотки якоря (табл. 3.1).

Таблица 3.1 - Заполнение паза компенсационной обмотки

Наименование	Материал	Заполнение паза, мм
		по высоте	по ширине
Витковая	стеклолента толщиной 0,13 мм, 1 слой вполуперекрышу		1,04
Корпусная	стеклослюдинитовая лента толщиной 0,11 мм, 6 слоев вполуперекрышу		2,64
Покровная	стеклолента толщиной 0,13 мм, 1 слой вполуперекрышу		––
Прокладка	электрокартон толщиной 0,5 мм		––
Зазор на укладку	––	0,2	0,6
Припуск на штамповку	––	0,1	0,2
Клин	стеклопластик	5	––
ИТОГО		9,98	5
Медь	марка ПЭТВСД		1,45
ВСЕГО		49,98	6,45

 

Ширину меди определяем по выражению, мм:

;                                   (3.13)

где b_IZ – суммарная толщина изоляции по ширине паза, мм.

Согласно ГОСТ 434 – 71 ширина меди равна 1,45 мм.

Высоту меди определяем по формуле, мм:

;                                            (3.14)

.

Согласно ГОСТу 434 – 71 высота меди равна 40 мм.

Окончательное сечение медной шины определяем по выражению, мм²:

                                         ;                                         (3.15)

Высоту паза определяем высоте паза обмотки якоря по формуле, мм:

;                                        (3.16)

 

 

7,45

1

2

3

4

5

 

Рисунок 3.1 – Паз компенсационной обмотки. 1 – клин, 2 – прокладки,

3 – изоляция проводника (витковая), 4 – изоляция пакета (корпусная),

5 – изоляция покровная.

 

 

Сопротивление и масса меди компенсационной обмотки

Длину одного полувитка КО оцениваем по формуле, м:

                                                ;                                      (3.17)

где l_m» l_a – длина меди сердечника главного полюса, м,

Длину меди одной катушки КО определяем по формуле, м:

                                                ;                                  (3.18)

 

 

Массу меди КО определяем по выражению, кг:

                                             ;                           (3.19)

Сопротивление КО при 20^оС определяем по формуле, Ом:

                                                ;                                      (3.20)

Расчет магнитной цепи

Основная цель расчета магнитной цепи ТД – определение параметров катушек главных полюсов (ГП), намагничивающая сила (н.с.) которых обеспечит прохождение по магнитной цепи магнитного потока необходимой величины.

Размеры магнитопровода

Площадь сечения сердечника якоря определяем по формуле, м²:

                                                      ;                                            (4.1)

где, В_а – индукция в сердечнике якоря, принимаем В_а = 1,2 Тл, поскольку 2р=6,

Активную высоту сердечника якоря опреде6ляем по формуле, м:

                                             ;                                               (4.2)

Конструктивную высоту сердечника якоря рассчитываем по формуле, м:

                                           ;                                            (4.3)

где, d _к – диаметр вентиляционных каналов, равный 0,02 м;

n _к – число рядов каналов, равное 2,

Внутренний диаметр сердечника якоря находим по формуле, м:

                                           ;                                        (4.4)

Диаметр вала в его средней части определяем по формуле, см:

                                   ;                              (4.5)

Внешний диаметр втулки рассчитываем по формуле, см:

                                             ,                                          (4.6)

где D _вт – толщина втулки, равная 1,5 см,

Поскольку , 276 > 226 мм, то втулку выполняем коробчатой для уменьшения массы якоря.

Площадь сечения сердечника главного полюса рассчитываем по формуле, м²:

                                                  ;                                             (4.7)

где s – коэффициент рассеяния равный 1,15;

    В _m – индукция в сердечнике полюсов, примем равной 1,4 Тл;

Ширину сердечника главного полюса, принимая его длину l_m = l_a, определяем по формуле, м:

                                                  ;                                          (4.8)

где к_ср – коэффициент, учитывающий подрезы сердечника полюса по углам для лучшего его вписывания во внутреннюю полость катушки, при намотке меди катушек «плашмя» к_ср = 1.

к^`_с – коэффициент заполнения сердечника полюса сталью. Поскольку машина с компенсационной обмоткой его принимаем равным 0,97.

Фактическую площадь сечения сердечника главного полюса рассчитываем по формуле, м²:

                                                  ;                                       (4.9)

Окончательная величина индукции, Тл:

                                                                                           (4.10)

Расчетную площадь сечения круглого остова находим по формуле, м²:

                                                ;                                             (4.11)

где B_j -принимаем равной 1,3 Тл.,

Расчетную длину сечения остова определяем по формуле, м:

                                           ;                               (4.12)

Тогда высоту сечения остова найдем по формуле, м:

                                                         ;                                       (4.13)

Воздушный зазор

Исходя из того, что машина имеет компенсационную обмотку, зазор выполняем равномерным по всей полюсной дуге равный 5,5 мм, исходя из рассчитанного.

Чертеж магнитной цепи

Для выбранного типа магнитной цепи на рис. 4.1 по данным, полученным ранее, выполняем чертеж сектора магнитной цепи с углом, град.:

                                                         ;                                    (4.14)

Некоторые размеры участков магнитной цепи определим дополнительно.

Наружный диаметр остова, мм:

                                           ;                                  (4.15)

где h_m – высота сердечника полюса, для 2р = 6, мм:

                                                  ;                                         (4.16)

;

тогда

Внутренний диаметр остова, мм:

                                                       ;                                   (4.17)

Границу полюсной дуги определяем, проводя луч под углом к оси главного полюса, град.:

                                                     ;                                     (4.18)

где a _р – действительный (геометрический) коэффициент полюсного перекрытия;

                                                         ,                                      (4.19)

где ,

;

тогда ;

итак,

Для определения S_{Z ко} проводим штриховую линию диаметром, мм:

                                                    ;                             (4.20)

Расстояние между осями пазов КО находим по выражению, мм:

                                      ,                            (4.21)

 

По рис.4.1, графически определяем длины дуг С, А и В и рассчитываем площадь сечения зубцов КО по, мм²:

 - площадь сечения зубцов КО, м²,

                                    ;                          (4.22)

где n _А – число пазов на участке А;

0,97 – коэффициент заполнения сталью,

В заключение находим расчетную индукцию в зубцах КО, которая не должна значительно отличаться от выбранной ранее (см. раздел 3.2), Тл:

                                                ;                                           (4.23)

где s _нгп – коэффициент рассеяния наконечника главного полюса, s _нгп = 1,05,