4. Электромагнитный расчёт

4.1 Расчёт основных размеров двигателя

4.1.1. Предварительное значение к.п.д. и cosφ, %

Принимаем  = 0,75; cosφ = 0,88

4.1.2. Расчетная мощность машины, Вт

4.1.3. Ток и э.д.с якоря при нагрузке, А

В

4.1.4. Машинная постоянная

,

где -амплитудное значение индукции в воздушном зазоре под полюсом (выбирается по кривым); - линейная нагрузка якоря (выбирается по кривым); =0,7

4.1.5. Диаметр и расчетная длина якоря

4.1.5.1. Внутренний диаметр полюсов, см

,

где n берется по заданию; - из позиции 4.1.2; С - из позиции 4.1.4

4.1.5.2. Расчетная длина пакета якоря, см

l₀==7,

4.1.5.3. Диаметр якоря, см

- 2= 7-2*0,36=6,28

4.1.6. Окружная скорость якоря, м/с

4.1.7. Полюсный шаг

4.1.8. Расчетная полюсная дуга, см

,

где берется из позиции 4.1.4.

4.1.9. Частота перемагничивания стали якоря, Гц

4.2 Расчет якоря двигателя

4.2.1. Обмотка якоря

4.2.1.1. Число проводников обмотки якоря

4.2.1.2. Полезное магнитное поле полюса в воздушном зазоре при нагрузке машины, Вб

4.2.1. 3. Число пазов якоря

4.2.1.4. Число коллекторных пластин

4.2.1.5 Число витков в секции обмотки якоря

4.2.1.6. Число проводников в пазу якоря

4.2.1.7. Шаги обмотки якоря по секциям и коллектору

;

4.2.1.8. Линейная нагрузка якоря, Асм²

Рис 4.1. Схема обмотки якоря.

4.2.2. Размеры зубцов, пазов и проводов обмотки якоря

4.2.2.1. Предварительный выбор плотности тока в обмотке якоря - 15 А/мм²

4.2.2.2 Вращающий момент, Н*см

=124

4.2.2.3. Предельно допустимое превышение температуры якоря над температурой окружающей среды

4.2.2.4. Удельная тепловая загрузка поверхности якоря при продолжительном режиме работы, Вт/см²

4.2.2.5. Удельная тепловая нагрузка поверхности якоря, А/мм²

4.2.2.6. Сечение и диаметр провода обмотки якоря

Предварительно:

мм²

Сечение и диаметр провода окончательно выбирается по ближайшим данным ГОСТ:

d₂/d_2и=0,70/0,75

4.2.2.7. Площадь сечения паза якоря

а. Площадь, занимаемая изолированными проводниками, мм²

=25

б. Площадь, занимаемая пазовой изоляцией, мм²

Периметр паза, см

Толщина пазовой изоляции, мм

мм

в. Площадь, занимаемая клином, мм²

Ширина клина по дуге окружности якоря =5 мм

Высота клина по дуге окружности якоря = 0,5 мм

г. Общая требуемая площадь паза якоря, мм²

4.2.2.8. Коэффициент заполнения паза

0,45

Рис 4.2. Эскиз паза якоря.

Коэффициент заполнения входит в рекомендуемые пределы К_з=0,3-0,48.

Эскиз паза с обмоткой изображен на рисунке 4.3, спецификация паза в таблице 4.2.

4.2.2.9. Размеры паза и зубцов якоря

1. Диаметр паза якоря, мм

2. Высота паза якоря, мм

11,5

3. Ширина паза якоря, мм

4. Ширина прорези паза, мм

= 2,5

5. Зубцовые шаги по вершинам, серединам и основаниям зубцов якоря, см

1,73

6. Размеры зубца, мм

№	Материал	Размер, мм	Число слоев
1	Провод ПЭТВ-2
2	Имидофлекс	0,17	1
3	Стеклотекстолит СТ-ЭТФ	0,5	1

Таблица 4.1. Спецификация паза якоря

7. Максимальная индукция в минимальном сечении зубца, Т

0,56

4.2.2.10. Средняя длина одного проводника обмотки якоря, см

4.2.2.11. Сопротивление обмотки якоря в нагретом состоянии, Ом

,

где -1+0,004(-коэффициент, учитывающий увеличение сопротивления обмотки при нагреве ее от 20 до С

4.2.2.12. Падение напряжения в обмотке якоря при полной нагрузке, В

9,3*1,4=13

4.2.3. Коллектор, щеткодержатели и щетки

4.2.3.1 Предварительный диаметр коллектора, см

= 7

4.2.3.2. Ширина коллекторной пластины

Коллекторное деление:

Толщина пластмассовой изоляции между коллекторными пластинами:

Окончательное коллекторное деление, см

+ =0,8

4.2.3.3. Окончательный диаметр коллектора и его окружности

1. Диаметр коллектора, см

2. Окружная скорость коллектора, м/с

4.2.3.4. Сорт щеток и плотность тока под щетками

Электрографитные ЭГ-8

Допустимая плотность тока j_щ=10 А/см²

Переходное падение напряжения при номинальном токе и окружной скорости 15 м/с В

Максимальная окружная скорость м/с

Коэффициент трения при м/с не более 0,25

Удельное нажатие р_щ=1,96*3,92 Н/см²

4.2.3.5. Площадь сечения щетки и ее размеры, см²

,

где ;

Высота щетки

4.2.3.6. Окончательная плотность тока под щетками , А/см²

4.2.3.7. Длина коллектора

Активная длина коллектора по оси вала, см

Полная длина коллектора, см

4.2.3.8. Проверка коммутации

Ширина коммутационной зоны, см

,

где - число секционных сторон в одном слое паза;

;

; а=1

Удельная магнитная проводимость для полей рассеяния обмотки якоря

Среднее значение реактивной э.д.с. в короткозамкнутой секции якоря, В

Э.д.с поля якоря, В

Трансформаторная э.д.с., В

Среднее значение результирующей э.д.с. в короткозамкнутой секции якоря