Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

, (2.16)

, (2.17)

Ширину паза якоря вычисляем по формуле

, (2.18)

где b_м – толщина межвитковой изоляции по ширине паза якоря;

b_к – толщина корпусной изоляции по ширине паза якоря;

b_п – толщина покровной изоляции по ширине паза якоря;

(0,2…0,3) – зазор на укладку секций в паз;

(0,15…0,2) – разница между размером паза в свету и размером паза.

, (2.19)

, (2.20)

, (2.21)

Найдем ширину паза якоря

b_п = 6,7 + 0,4 + 2,4 + 0,4 + 0,2 + 0,2 = 10,3 мм.

Полученные размеры паза якоря должны удовлетворять следующим условиям:

– b_п = 10,3 – удовлетворяет;

– h_п = 33,1 – удовлетворяет.

, (2.22)

Ширина зубца на поверхности якоря b_z1

, (2.23)

Шаг по пазам в расчетном сечении t_z1/3 (на высоте 1/3h_п )

, (2.24)

Ширина зубца в расчетном сечении b_z1/3

, (2.25)

Шаг по дну пазов

, (2.26)

Ширина зубца у основания b_z2

, (2.27)

Необходимо проконтролировать, чтобы выполнялось условие

b_z2 7 мм, для обеспечения достаточной механической прочности зубца.

Магнитный поток находим по выражению

, (2.28)

где k_u – коэффициент, учитывающий потери напряжения на внутренних

сопротивлениях обмоток двигателя.

, (2.29)

.

Далее определяем длину шихтованного пакета якоря

, (2.30)

где В_z1/3 – индукция в зубцах якоря. Принимаю В_z1/3 = 1,8 Тл;

– расчетный коэффициент полюсного перекрытия, для машины без

компенсационной обмоткой. Принимаю = 0,64;

К_с – коэффициент заполнения пакета сталью. Принимаю К_с = 0,97.

l_a 315 мм при опорно-рамном подвешивании и односторонней зубчатой передаче, что удовлетворяет условию.

2.2 Параметры обмотки якоря

Выбрав тип обмотки и геометрию активного слоя якоря, устанавливаю шаги обмотки якоря.

Результирующий шаг обмотки в элементарных пазах или шаг по коллектору в коллекторных делениях при простой петлевой обмотке

. (2.31)

Первый шаг в коллекторных делениях

, (2.32)

.

Второй шаг в коллекторных делениях для простой петлевой обмотки

, (2.33)

.

Укорочение обмотки в коллекторных делениях

, (2.34)

.

Полюсное деление по окружности якоря

, (2.35)

Длина передних и задних лобовых участков якорных проводников

, (2.36)

.

Длина полувитка обмотки якоря

, (2.37)

Общая длина проводников обмотки якоря

. (2.38)

Сопротивление обмотки якоря при 20^˚С

, (2.39)

Масса меди обмотки якоря

, (2.40)

3 Расчет щеточно-коллекторного узла

3.1 Выбор числа и размера щеток

Ток, протекающий через щетку, находим по формуле

, (3.1)

Определим требуемую площадь щеточного контакта одного щеткодержателя

, (3.2)

где j_щ – плотность тока под щеткой.

Допустимую плотность тока назначаем по выбранной марке щеток, согласно[1]. Выбираю марку ЭГ51.

Принимаю j_щ =12 А/см².

Максимально-допустимая ширина щетки

, (3.3)

По ГОСТ 8611-57, согласно [1], выбираю ширину щетки и принимаю ее равной мм.

Далее рассчитываю длину щеточного контакта

, (3.4)

Принимаю n_щ = 1 – число элементарных щеток по длине коллектора.

, (3.5)

Ориентируясь по ГОСТ 8611-57, согласно[1], выбираю составной тип конструкции щеток и принимаю длину одной щетки l_щ = 40 мм.

Окончательная величина площади щетки S_щ

, (3.6)

Тогда точное значение плотности тока под щеткой

, (3.7)

3.2 Определение рабочей длины коллектора

Рабочую длину коллектора находим по формуле

, (3.8)

где b_рб – осевой разбег якорных подшипников. b_рб = 10 мм;

∆_щд – толщина разделяющей стенки окна щеткодержателя. ∆_щд = 5 мм;

r – размер фасок краев рабочей поверхности коллектора. r = 2мм.

Достаточность длины рабочей части коллектора по нагреву можно оценить по эмпирической формуле

, (3.9)

Далее определяю удельные и поверхностные потери на коллекторе от трения щеток по выражению

, (3.10)

где f_тр – коэффициент трения щеток о коллектор. f_тр = 0,23;

p_щ – удельное давление на щетку. Согласно [1], p_щ =20 кПа;

V_ku – окружная скорость коллектора при режиме испытательной

частоты вращения. V_ku =1,35 · V_kmax = 1,35 · 47,35 = 63,92 м/с;

– суммарная площадь всех щеток на коллекторе.

= 2 р · S_щ · 100 = 2 · 10 ·100 = 2000 мм²;

– толщина межламельной изоляции. Принимаю

.

Из расчета видно, что удельные потери мощности на коллекторе не превышают допустимые, которые составляют 40…50 кВт/м², значит рассчитанный щеточно-коллекторный аппарат, будет функционировать без опасности перегрева.

4. Расчет магнитной цепи

4.1 Сердечник якоря

Определяем высоту сечения ярма якоря

, (4.1)

где – индукция в сердечниках якоря. Принимаем =1,8 Тл;

d_к – диаметр вентиляционных каналов. Принимаем d_к = 0,02 м;

n_к – число рядов вентиляционных каналов. n_к = 1.

Внутренний диаметр сердечника якоря

, (4.2)

Диаметр вала двигателя в его средней части при односторонней передаче

, (4.3)

Принимаю

Поскольку внутренний диаметр D_i не совпадает с диаметром вала, решается вопрос о том, какой элемент будет сопрягающим между шихтованным телом якоря и валом двигателя

, (4.4)

117,48 – 99,82 = 17,66 мм.

т.е. устанавливают сплошную втулку якоря.

Ширина полюсного башмака

, (4.5)

Длина сердечника полюса

(4.6)

4.2 Главные полюса

Площадь поперечного сечения сердечника главного полюса

, (4.7)

где – коэффициент рассеяния обмоток главных полюсов. = 1,05;

B_m – индукция в сердечнике полюса. B_m (1,4…1,7) Тл.

Ширина сердечника главного полюса

, (4.8)

где k_mсm – коэффициент заполнения сталью сердечника. k_mсm= 0,97;

k_ср – коэффициент подреза углов сердечника полюса для лучшего

вписывания катушки возбуждения. При намотке меди на широкое

ребро k_ср= 1.

Сечение аb в основании рога полюса должно быть достаточным для прохождения магнитного потока к крайним участкам полюсного наконечника, для этого должно выполняться условие

, (4.9)

где – индукция в воздушном зазоре;

B_р – допустимая индукция в основании рога полюса;

ab, bc – размеры снимаемые с эскиза с учетом масштаба изображения.

Определим индукцию в воздушном зазоре

(4.10)

Для этого найдем индукцию в воздушном зазоре

, (4.11)

По эскизу величина ab = 19 мм, bc = 46 мм.

Неравенство (4.10) выполняется.

.

Неравенство (4.9) выполняется.

На предварительном этапе высоту полюса h_m примем

при 2р = 2, (4.12)

h_m = 0,121 · 664,1 = 80,36 мм.

4.3 Остов

Для определения размеров остова сначала рассчитывается площадь сечения ярма остова

, (4.13)

где – индукция в остове. . Принимаю =1,4 Тл.

Расчетная длина ярма остова в осевом направлении при четырехгранном остове находится как наименьший из размеров.

, (4.14)

Принимаю

Средняя толщина остова

, (4.15)

Толщина остова в месте расположения главных полюсов

, (4.16)

Толщина остова в месте расположения добавочных полюсов

, (4.17)

Внешний размер остова

, (4.18)

где – величина воздушного зазора. Принимаем = 6 мм.

Ширина прилива под добавочным полюсом

. (4.19)

Процедура вписывания тягового двигателя в централь состоит в проверке, а при необходимости в корректировке предварительно найденных размеров магнитопровода с тем, чтобы обеспечить выполнения равенства

, (4.20)

где – величина гарантийного зазора. = 40 мм;

– подрез (прилив) остова со стороны моторно-осевых подшипников.

,принимаю f= - 24,44

Задача вписывания габаритов двигателя по высоте состоит в нахождении такой величины t превышения оси двигателя над осью колесной пары для выбранного значения просвета С, чтобы выполнялось следующее неравенство

, (4.21)

где с мм – гарантийный просвет. Принимаем с = 150 мм;

t мм – ограниченная величина приподнимания вала двигателя

относительно оси колесной пары. Принимаем t = 20 мм.

4.4 Участок сердечника якоря

Площадь поперечного сечения ярма сердечника якоря

, (4.22)

Величина магнитной индукции рассчитывается по формуле

, (4.23)

По индукции = 1,8 Тл согласно [1], из Приложения «В» находим напряженность 14200 А/м.

Длину магнитной линий снимаем с учетом масштаба с эскиза магнитной цепи. L_a = 0,1625 м.

Падение магнитных потенциалов в сердечнике якоря

, (4.24)

Результаты вышеприведенных и последующих расчетов сведены в таблицу 4.1.

4.5 Участок зубцового слоя якоря

Площадь в расчетном сечении зубцового якоря

, (4.25)

Индукция в расчетном сечении зубцового якоря

, (4.26)

По индукции = 1,8 Тл, согласно [1], находим напряженность магнитного поля, 14200 А/м.

Магнитное напряжение зубцов якоря

Характеристики

Список файлов курсовой работы