Продовження таблиці 5.1

							1,0 2,0 5,0 2,5 4,0		68,5 67,5	35,5				- -	8,0 8,0 8,5 8,5 10,3	ПрГ ПрЗД ПрЗГ ПрЗД ПрЗД
					56,5 72,5		4,0 4,0 2,0 3,0 3,5		95,5 96,5	27,5				- - -	9,8 10,4 7,9 11,0 9,3	ПрЗД ПрЗГ ПрЗД ПрЗД ПрЗГ
					56,5 92,5 56,5		2,0 4,5 5,0 2,0 4,0		135,5 95,5	27,5 27,5				- -	7,9 11,5 12,0 7,9 13,3	ПрЗД ПрЗГ ПрЗД ПрЗД ПрЗГ

Таблиця 2.2 - Розрахунковий коефіцієнт полюсного перекриття в залежності від діаметра якоря для машин з додатковими полюсами

, мм
	0,62	0,64	0,66	0,67	0,68	0,685	0,695	0,70

Ширина сердечника головного полюса визначається за формулою:

,

де - розрахункова дуга полюсного наконечника;

- індукція в повітряному зазорі при номінальному режимі, що вибирається за табл.2.2 у залежності від діаметра якоря або за (3, с.342);

- індукція в сердечнику головного полюса, значення якої можна прийняти в межах (1,2 ÷ 1,6)Т або (1, с.52);

- коефіцієнт розсіювання потоку головних полюсів вибирається за (2, с.92) і має значення:

= 1,28 для 2Р = 4; =25 см.

= 1,25 для 2P > 4; = (25 ÷ 75) см для машини з додатковими полюсами;

= 1,12 ÷ 1,25 для машин без додаткових полюсів.

Таблиця 2.3 – Рекомендована величина індукції

, див	6,0	8,0	10,0	15,0	20,0	30,0	50,0	60,0	80,0	100,0
, Т	0,40	0,50	0,55	0,66	0,76	0,88	0,90	0,92	0,94	0,95

Розрахунок магнітного кола зводиться до визначення сили, що намагнічує, (н.с.) головних полюсів, яка необхідна для створення основного магнітного потоку, що наводить задану е.д.с. в обмотці якоря, а також для створення потоку розсіювання. Унаслідок

симетричної будови машини і рівності потоків усіх полюсів магнітне коло розраховується на один полюс, як у [1] або на пару полюсів, [2].

Магнітне коло розраховується на підставі закону повного струму для середньої довжини магнітної лінії. Основних ділянок магнітного кола п'ять, у яких напруженість вважається приблизно постійною: повітряний зазор , зубцева ділянка якоря , спинка якоря , сердечник полюса з наконечником , ярмо .

Вихідною величиною для розрахунку н.с. є індукція магнітного поля в повітряному зазорі . Величина індукції, що рекомендується, у повітряному зазорі для номінального режиму може бути обрана з табл.5.2 або за (3, с.342).

Розрахунок н.с. для кожної ділянки виконується для п'яти значень індукції в повітряному зазорі (0,25; 0,50; 0,75; 1,00; 1,25) , визначаються основний потік і індукції ділянок (зазору, спинки якоря, полюса, і ярма). За кривими намагнічування (1, c.15 або 2, с.54) у залежності від матеріалу ділянки визначається напруженість ділянки і н.с. ділянки для прийнятих п'яти значень .

Розрахунок н.с. зубцевої ділянки здійснюється на один зубцевий крок. Для зубцевої ділянки з трапецеїдальною формою зубця індукція визначається для трьох перетинів зубця (верхнього , середнього , нижнього ) для кожного прийнятого значення індукції в повітряному зазорі . Якщо індукція зубця перевищує 1,8 Т ( 1,8.Т), то враховується провідність паза через зубцевий коефіцієнт ДО3. Потім за кривими намагнічування листової електротехнічної сталі з обліком ДО3 по с.48 [1] або по с.88 [2] визначається напруженість у кожнім перетині зубця.

Розрахункове значення напруженості поля Н3 знаходиться за формулою (1, с.47) або за формулою (2, с.89). Н.С. зубцевого ділянки на пару полюсів визначається за формулами (1, с.47 або 2, с.89).

Для зубцевої ділянки з овальною формою паза, ширина зубця по висоті зубця буде однаковою. Розрахунок індукції і н.с. виконується тільки для одного перетину.

Якщо індукція перевищує 2,3 Т при 1,25 , то варто задатися або визначити за формулою (1, с.47 або за формулою(2, с.89) нове номінальне значення .

Розрахунок н.с. магнітного ланцюга здійснюється за табличною формою аналогічно таблиці 5.4. У графу 1 табл.5.4 містяться формули і числові значення, що відповідають номінальному режимові. Підсумовуючи н.с. усіх ділянок магнітного кола кожної графи одержуємо основну н.с. машини на пару полюсів для кожного прийнятого значення.

Таблиця 5.4 -форма розрахунку магнітного кола машини постійного струму

№ розділів і параграфів	Найменування величини	Література, № формул, таблиць	Розрахункова формула в буквеному і числовому позначеннях	Одиниці виміру	Результати розрахунків	Примітка
0.25 BδH	0.5 BδH	0.75 BδH	1.0 BδH	1.25 BδH

Отримані в результаті розрахунку величини магнітної індукції для номінального режиму ділянок магнітного кола порівнюється з відповідними величинами індукції, наведеними (3, с.342) або в табл.5.5 дійсних методичних указівок.

У випадку значної розбіжності результатів розрахунку індукції з тими, які були рекомендовані, потрібно відповідно змінити індукцію в повітряному зазорі і розрахунок повторити спочатку.

За даними табл.5.4 будується магнітна характеристика і характеристика холостого ходу у

Таблиця 5.5 - Магнітна індукція для сталевих ділянок

Ділянки магнітного ланцюга	Матеріал	Значення індукції (Т)
Ярмо якоря -	Електротехнічна сталь	1,0 – 1,5
Зубці якоря в найменшому перетині -	Електротехнічна сталь	1,8 - 2,5
Сердечник полюса -	Електротехнічна сталь	1,2 - 1,6
Ярмо станини -	Сталеве лиття (прокат)	1,1 – 1,2
Чавунне лиття	0,5 – 0,7

відносних одиницях. За базисні величини тут приймаються: , , , , .

Визначається коефіцієнт насичення магнітного кола за магнітною характеристикою для або за формулою (1, с.51 або 2, с.75). У машинах нормального виконання коефіцієнт насичення знаходиться в межах 1,2 ÷ 1,35.

Дати висновок про використання активного матеріалу машини постійного струму.

По п.5.2. Визначення числа активних провідників, витків, числа секцій, витків секції, вибір типу обмотки здійснюється в наступному порядку:

- визначається е.р.с. генератора за формулою

- для двигуна

.

За формулою е.р.с. обмотки якоря (1, с.91 або 2, с.113 або 3,с.121) визначається число активних провідників обмотки якоря , при цьому спочатку приймається число пар паралельних гілок обмотки якоря , тобто приймається проста хвильова обмотка, як найбільш доцільна.

У випадку якщо зазначена обмотка не підходить, застосовується проста петельна обмотка. Застосовувати складні обмотки не бажано.

По числу провідників обмотки якоря визначається загальне число витків обмотки якоря .

Число секцій обмотки якоря і число колекторних пластин К визначається, виходячи із середньої напруги між двома сусідніми

колекторними пластинами за наступною формулою:

,

де 2Р - число полюсів машини;

- номінальна напруга, В;

-середня напруга між двома колекторними пластинами, В.

Для машин середньої потужності (10-100) кВт і =(16-40) см, може бути прийняте =(23-28) В і для машин малої потужності до 10 кВт =(33-40) B. Число секцій повинне бути цілим числом і дорівнює або кратним числу пазів. Число витків секції визначається за формулі

Потім визначається колекторний розподіл (ширина колекторної пластини й ізоляції між колекторними пластинами) за формулою:

,

де - діаметр колектора, ;

К - число колекторних пластин.

Отримана величина порівнюється з припустимою .

По п.5.2. Розрахунок параметрів схеми і виконання розгорнутої схеми обмотки якоря.

До основних параметрів схеми обмотки якорі відносяться:

- перший частковий крок;

- другий частковий крок;

- результуючих ваг і крок по колектору;

- відстань між подовжніми осями;

- відстань між поперечними осями;

- відстань між подовжньою і поперечною осями;

- крок між осями щіток у колекторних розподілах;

- ширина полюсного наконечника в елементарних пазах.

Формули для визначення основних параметрів схеми хвильової і петельної обмоток наведені в [1], [2], с.97. Після визначення основних параметрів схеми обмотки, на окремому листі форматом А4, А3 або А2 виконується розгорнута схема обмотки якоря. Схема виконується в наступному порядку: викреслюються і нумеруються елементарні пази. Ліворуч від цифр розташовуються верхні активні сторони секції, праворуч - нижні. Активні сторони секції, розташовані у верхньому шарі обмотки, позначається суцільними лініями і порядкові номери секцій пишуться без штриха. Активні сторони секцій нижнього шару обмотки позначаються пунктирними лініями і порядковими номерами пишуться з одним штрихом.

Багатовиткова секція зображується у виді одного еквівалентного витка. Розташовуються вісі полюсів; викреслюються полюсні наконечники головних полюсів і їм надається полярність. Ширина полюсного наконечника в елементарних пазах визначається за формулою:

,

де - розрахунковий коефіцієнт полюсного перекриття;

- елементарні пази.

Приймають, що полюси знаходяться над площиною креслення.

Розрізаний по утворюючий і розгорнутий якір рухається щодо нерухомих полюсів зліва направо.

Визначається напрямок е.р.с. (для генератора) і напрямок струму (для двигуна) у секційних сторонах під полюсними наконечниками.

Виконується схема обмотки відповідно до основних її параметрів: з'єднуються секційні сторони через ; ; , визначені в елементарних пазах так, щоб е.р.с. (струми) у секційних сторонах збігалися.

Колекторні пластини позначають такими ж номерами, якими позначені верхні провідники, що підключаються до цих колекторних пластин.

Щітки розташовуються на тих колекторних пластинах, до яких приєднані секційні сторони, що знаходяться на геометричної нейтралі. Вісі щіток точно розташовуються через колекторних розподілів. Ширина щітки приймається рівній ширині колекторної пластини, зображеної на схемі.

Щітки однакової полярності з'єднуються між собою паралельно.

Складається таблиця - схема з'єднання активних сторін секцій у паралельних гілках обмотки якоря між щітками різної полярності. Указуються на розгорнутій схемі й у таблиці секції, замкнуті накоротко. Визначається величина пульсації напруги на гілках за (2, с.88).

По п.5.3. Визначення потужності машини постійного струму і числа витків обмотки збудження.

Виходячи з площі паза SП і коефіцієнта заповнення паза КП визначається загальний перетин міді провідників , що заповнює даний паз:

,

де .

Число провідників у пазу

Розрахунковий перетин одного провідника

.

Отриманий перетин округляється до найближчого значення за стандартом на обмотувальну мідь. Стандартний перетин обмотувальної міді наведений у табл.5.6. Якщо розрахунковий перетин провідника більше зазначеного в табл.5.6, тоді приймається 2 або більш провідників у паралель, і надалі розрахунок здійснюється на сумарний перетин провідників.

Для визначення номінального струму якоря приймається щільність струму в провіднику

, або

Визначаються:

- струм у паралельній гілці обмотки якоря

- струм якоря

,

де - число паралельних гілок обмотки якоря.

Обчислюється електромагнітна потужність

Визначається струм збудження:

- для машин паралельного збудження

,

Таблиця 5.6 – Довідкові дані обмоткових мідних проводів

Дата добавления: 2015-07-20