1 Электромагнитный расчёт
Начальные данные проектируемого двигателя постоянного тока
· двигатель постоянного тока со степенью защиты IP-22 и способом охлаждения IСО1
· номинальная мощность Рн = 4 кВт;
· номинальная частота вращения nн = 2000 об/мин;
· номинальное напряжение Uн = 160 В;
· высота оси вращения h = 0,132 м;
2 Электромагнитный расчёт
2.1 Выбор главных размеров
Главными размерами машины постоянного тока являются наружный диаметр якоря D и расчётная длина сердечника .
1. Определяем коэффициент полезного действия [1, с. 340, рис.8.6]
= 79 %
2. Определяем номинальный ток двигателя по формуле
,
где Рн – номинальная мощность двигателя, кВт;
- коэффициент полезного действия механизма;
Uн - номинальное напряжение механизма, В
А
3. Определяем ток якоря по данным [1, с. таб. 8.10]
Iя = 0,975 * Iн
Iя = 0,975 * 31,6 = 30,8 А
4. Определяем электромагнитную мощность по формуле [1, с. 340, 8-4a]
Вт
5. Наружный диаметр якоря D определяется заданной высотой оси вращения [1, 8-2] и он равен
D =h= 0,132 м
6. Выбираем линейную нагрузку якоря из [1, с. 341, рис. 8.8]
А = 1,6 * 104 А/м
7. Выбираем индукцию в воздушном зазоре из [1, с. 341, рис. 8.9]
= 0,6 Тл
Определяем расчётный коэффициент полюсной дуги из[1, рис. 8-7]
= 0,62
8. Определяем расчётную длину сердечника якоря по формуле
м
9. Отношение длины магнитопровода якоря к его диаметру
10. Число пар полюсов [1, с. 342, рис. 8.10]
2р=4
11. Определяем полюсное деление по формуле
12. Определяем расчётную ширину полюсного наконечника по формуле
13. Действительна ширина полюсного наконечника при эксцентричном зазоре равно расчётной ширине
2.2 Выбор обмотки якоря
Тип обмотки
якоря
2р 2а Z
Uп
Простая волновая равносексионая 4 2 Нечётное 3; 5
14. Определяем ток параллельной ветви по формуле
где 2а = 2
15. Выбираем простую волновую обмотку с числом параллельных ветвей 2а=2.
16. Определяем предварительное число эффективных проводников по формуле
17. Крайние пределы чисел пазов якоря с использованием [1, ст.342]
где t1min и t1max – зубцовые деления для высоты оси вращения 0,132 м равно 10 и 20, соответственно
Принимаем
Z = 29;
18. Определяем число эффективных проводников в пазу по формуле
принимаем Nп = 16, тогда
N = Nп * Z
N = 16 * 29 = 464
19. Выбираем паз полузакрытый овальной формы с параллельными сторонами зубца.
20. Число параллельных пластин К для различных значений
K = Uп * Z wc = N / 2 * K
К1 = 1 * 29 = 29 wc1 = 464 / 2 * 29 =8
К2 = 2 * 29 = 58 wc2 = 464 / 2 * 58 =4
К3 = 3 * 29 = 87 wc3 = 464 / 2 * 87 = 2,67
Поскольку Uк.ср должно быть в пределах 15-16 В применяем вариант 2 wc2=4
Число витков в обмотке якоря по формуле
21. Уточняем линейную нагрузку по формуле
22. Корректируем длину якоря по формуле
23. Наружный диаметр коллектора
Dк = (0,65 – 0,8) * D
Dк = 0,7 * 0,132 = 0,092 м
По таблице предпочтительного ряда чисел для диаметра коллектора принимаем:
Dк=0,09 м
24. Определяем окружную скорость коллектора по формуле
25. Определяем коллекторное деление по формуле
26. Определяем полный ток паза
27 определяем предварительное значение плотности тока в обмотке якоря
где А*Jа принимаем предварительно из [1,рис.8-8] = 1,3 * 1011 А/м
28. ............
