- •Введение
- •1 Расчет параметров тягового двигателя и тяговой передачи
- •2 Расчет активного слоя якоря
- •2.1 Число полюсов тягового двигателя и тип обмотки якоря
- •2.2 Число пазов якоря и число проводников
- •2.3 Размеры проводников обмотки якоря, их укладка в пазу и размеры паза
- •2.4 Длина пакета стали якоря
- •2.5 Параметры обмотки якоря
- •2.6 Параметры уравнительных соединений
- •3 Расчет компенсационной обмотки
- •3.1 Параметры компенсационной обмотки
- •3.2 Параметры зубцового слоя компенсационной обмотки
- •3.3 Сопротивление и масса меди компенсационной обмотки
- •4 Расчет магнитной цепи
- •4.1 Размеры магнитопровода
- •4.2 Воздушный зазор
- •4.3 Чертеж магнитной цепи
- •4.4 Намагничивающая сила катушки главного полюса
- •4.5 Параметры катушки главного полюса
- •5 Расчет коммутации и добавочного полюса
- •5.1 Размеры коллектора и щеток
- •5.2 Реактивная эдс
- •5.3 Сердечник добавочного полюса
- •5.4 Параметры катушек добавочного полюса
- •6 Расчет потерь и кпд двигателя
- •6.1 Потери в тяговом двигателе
- •6.2 Кпд двигателя
- •7 Расчет и построение электромеханических характеристик двигателя
- •7.1 Характеристика намагничивания
- •7.2 Электромеханические характеристики
- •8 Определение технико-экономических показателей тд
- •8.1 Характеристика использования материалов
- •8.2 Регулировочные свойства тд
- •8.3 Определение стоимости тд
- •9 Тепловой расчет обмотки якоря
- •10 Механический расчет клина паза якоря
- •Заключение
- •Список использованной литературы
4.4 Намагничивающая сила катушки главного полюса
Суммарная намагничивающая сила (н.с.) катушки главного полюса складывается из падений магнитного потенциала по отдельным участкам магнитной цепи.
Для каждого из стальных участков магнитной цепи по магнитному потоку и сечению каждого из участков (рис.4.1) определяем индукцию и заносим в табл. 4.1.
Таблица 4.1 - Определение намагничивающей силы холостого хода
Участок магнитной цепи |
Площадь сечения, м2 |
Длина пути, см |
Индукция, Тл |
Напряженность, А/см |
Н.с., А |
Сердечник якоря |
0,054 |
20 |
1,2 |
9,3 |
186 |
Зубцы якоря |
0,059 |
4,5 |
2,2 |
735 |
3307,5 |
Зубцы КО |
0,077 |
5 |
1,78 |
119 |
595 |
Сердечник полюса |
0,107 |
10 |
1,4 |
14,9 |
149 |
Переход из полюса в остов |
–– |
10 |
1,4 |
20,1 |
201 |
Остов |
0,057 |
13 |
1,27 |
13,8 |
179,4 |
Воздушный зазор |
–– |
0,55 |
1,31 |
–– |
7080,34 |
Индукцию в переходе из полюса в остов оцениваем по формуле, Тл:
; (4.24)
Н.с. в воздушном зазоре определим по формуле, А:
; (4.25)
где k1– коэффициент, учитывающий увеличение зазора за счет зубчатого строения якоря:
; (4.26)
;
k2– коэффициент, учитывающий зубчатое строение полюсного наконечника,
; (4.27)
;
тогда
Суммарная н.с. катушки главного полюса складывается из падений магнитного потенциала по отдельным участкам магнитной цепи, А:
; (4.28)
Для обеспечения расчетной величины магнитного потока учитываем размагничивающее действие реакции якоря путем добавления соответствующей составляющей н.с. катушки главных полюсов, А:
; (4.29)
где кря= 0,030,05
С учетом размагничивающего действия реакции якоря, А:
; (4.30)
4.5 Параметры катушки главного полюса
Число витков катушки находим по формуле
; (4.31)
где н– степень возбуждения при номинальном режиме,н= 1;
1,02 – коэффициент запаса на производственные неточности,
округляем до 26
Сечение меди катушки определим по, мм2:
, (4.32)
где ав– число параллельных ветвей обмотки,ав= 1;
jв– плотность тока [2, по данным 2.199],jв= 6А/мм2;
Выбор размеров меди производим по фактическому месту, имеющемуся для размещения катушки hкв= 54 мм (см. рис. 4.1). Катушку наматываем на узкое ребро и выполняем с изоляцией типа «Монолит-2».
Таблица 4.2 - Размеры катушки главного полюса
Наименование |
Материал |
Заполнение, мм | ||||
по высоте |
по ширине | |||||
Межвитковая |
асбестовая бумага толщиной 0,5мм, 26 слоев |
–– | ||||
Корпусная |
стеклослюдинитовая лента толщиной 0,13 мм, 4 слоя вполуперекрышу |
|
4,16 | |||
Покровная |
стеклолента толщиной 0,2 мм, 1 слой вполуперекрышу | |||||
Распущение |
2,42 |
–– | ||||
Фланцы и прокладки |
3 |
–– | ||||
Выступание межвитковой изоляции |
0,5 |
–– | ||||
ИТОГО |
23,38 |
4,96 | ||||
Медь |
марка ПЭТВСД |
65 | ||||
ВСЕГО |
53,54 |
69,96 |
Высота катушки складывается из суммы толщин меди и межвитковой изоляции увеличенной из-за распущений и выравнивающих прокладок на 3-6% и 2-х толщин корпусной изоляции.
Высота меди одного проводника катушки, мм:
; (4.33)
по ГОСТу 434-71=1,16.
Ширина меди одного проводника катушки, мм:
; (4.34)
по ГОСТу 434-71 65.
Уточненная высота катушки, мм:
; (4.35)
Сопротивление обмотки возбуждения при 20 оС определим по формуле, Ом:
; (4.36)
где – коэффициент, учитывающий уменьшение сечения меди от подреза катушки. Поскольку предполагаем, что подрез катушки не будет более 1/3 высоты катушки то:;
Lв– общая длина меди обмотки возбуждения, м:
; (4.37)
где lвср– средняя длина витка каждого слоя катушки, м:
; (4.38)
;
wвi– число витков каждого слоя катушки;
тогда ;
итак,
Массу меди катушек главных полюсов найдем по формуле, кг:
; (4.39)
где 8,9 – плотность меди, г/см3;
lв– длина меди катушки главного полюса, м:
;
;
тогда .