|
|
Удельная магнитная проводимость паза определим по формуле:
(53)
где ℓS – длина лобовых частей обмотки якоря, определяется по формуле:
ℓS = 1,2…1,3t. (54)
Подставляя численные значения, получаем:
ℓS = 1,2×44 = 52,8 см.
Тогда подставляя численные значения в (53) , получаем:
Средняя величина реактивной ЭДС за период коммутации будет:
(55)
Подставляя численные значения, получаем:
Шаг по коллектору, равный результирующему шагу по элементарным пазам Zэ = К, определяется так:
Для улучшения коммутации и уменьшения расхода меди обмотки якоря ТЭД выполняют укороченными.
Шаг по реальным пазам
(56)
где eп – пазовое укорочение шага.
Подставляя численные значения, получаем:
Первый частичный шаг по элементарным пазам
(57)
Подставляя численные значения, получаем:
Второй частичный шаг по элементарным пазам
(58)
Подставляя численные значения, получаем:
Сопротивление обмотки якоря при 20° С
(59)
где r – удельное электрическое сопротивление меди при 20° С,
r = 0,0175 Ом×мм2/м;
Sla – суммарная длина проводников одной параллельной ветви обмотки,
которая определяется по формуле:
(60)
где ℓп – полная длина одного проводника обмотки, которая определяется по
формуле:
(61)
Таким образом,
Тогда подставляя численные значения в (60) и (59) , получаем:
Шаг уравнительных соединений в коллекторных делениях:
укр = К/р = 248/2 = 124.
Площадь сечения уравнителя определим по следующей формуле:
Sу = 0,3…0,35×Sа. (62)
Подставляя численные значения, получаем:
Sу = 0,3×22,04 = 6,61 мм2.
Толщину проводника уравнителя принимаем равной толщине проводника обмотки якоря, что упрощает соединение уравнителя с коллектором.
2.1 Расчет коллекторно-щеточного узла
Число щёткодержателей обычно равно числу главных полюсов.
Контактная площадь щёток одного щёткодержателя
(63)
где jщ – допускаемая плотность тока под щёткой, А/см2.
В зависимости от типа и характеристик щёток
jщ = 9 ¸ 18 А/см2. (64)
По рекомендациям , выбираем щётку марки ЭГ74АФ. Допускаемое давление на щётку 15 ¸ 21 кПа, падение напряжения 2,3 В, jщ = 15 А/см2. Тогда
Наиболее важно правильно выбрать ширину щётки, которая влияет на ширину зоны коммутации, а последняя на степень использования активного слоя машины.
Из практики электромашиностроения установлено, что приемлемая величина щёточного перекрытия
(65)
где bщ – ширина щётки, мм.
Отсюда
bщ = g×tк. (66)
Обычно для тяговых двигателей
g = 2,5 ¸ 6. (67)
Принимаем g = 4, тогда
bщ = 4×4 = 16 мм.
Принимаем bщ = 16 мм.
Ширину зоны коммутации определяют по известной формуле
(68)
где eк – укорочение обмотки в коллекторных делениях;
t¢к – коллекторное деление, пересчитанное на окружность якоря, мм,
(69)
(70)
Подставляя численные значения, получаем:
Тогда подставляя численные значения в (68), получаем:
Максимально допустимая ширина щётки
(71)
Выполняем щётку разрезной; принимаем стандартную ширину щётки по ГОСТ 12232-89; bщ = 2´25 мм.
Общая длина щёток одного щёткодержателя
(72)
Для уменьшения инерционности щёток, их чувствительности к вибрациям и геометрии коллектора щётки следует принимать меньшей длины и массы, поэтому их делят по длине на Nщ щёток. Принимаем Nщ = 2.
Намечаемая длина щётки
(73)
По ГОСТ 12232-89 принимаем ℓщ = 60 мм.
Плотность тока в щётке
(74)
Подставляя численные значения, получаем:
Полученная величина плотности тока в щётке входит в заданный диапазон для выбранной марки щётки, т. е. выбранная марка щётки удовлетворяет условию по коммутации.
При использовании материалов активная ссылка на источник обязательна.