Розрахунок кроків обмотки якоря.

Схеми обмоток приведені у всіх підручниках по курсу «Електричні машини», [1 ¸6.]. Вибір обмотки якоря слід починати з простої хвильової обмотки. Якщо вона не проходить по критеріях, приведених вище, то слід прийняти просту пітльову обмотку.

4.1. Хвильова обмотка:

1) Крок по колектору і результуючий крок у_К = у = (К+1)/р

2) перший частковий крок

де доцільно брати із знаком "мінус", що означає вибір більш економної укороченої обмотки;

3) другий частковий крок у₂ = у - у₁.

4.2. Проста пітльова обмотка

1) крок по колектору і результуючий крок у = у_к = 1;

2) перший частковий крок у₁ =

3) другий частковий крок у₂ = у₁ - у.

 

5. Визначення розмірів магнітного ланцюга.

1) Попереднє значення внутрішнього діаметру якоря визначено в п. 3.2.

Висота спинки якоря

Для прямокутних пазів цей пункт вже виконаний, (див. п. 3.2, підпункт 2), і повторювати розрахунки не слід.

2) Приймаємо для сердечників головних полюсів сталь марки 3411 завтовшки 1,0 мм, коефіцієнт розсіяння головних полюсів слід вибрати на інтервалі

Довжина головного полюса , тобто на 20 мм коротше за довжину якоря. Полюси укорочують для зниження торцевого розсіяння магнітного потоку головних полюсів.

Приймаємо коефіцієнт заповнення сталлю пакетів сердечників головних полюсів k_зп= 0,97, оскільки для них приймають сталь завтовшки 1 мм.

Ширина двох виступів наконечника головного полюса

Ширина сердечника головного полюса

Індукція в сердечнику головного полюса

3) Перетин станини

де обираємо В_С = 1,3 Тл - попереднє значення індукції магнітного поля в станині.

Довжина станини

Висота станини

Зовнішній діаметр станини

Внутрішній діаметр станини

Висота головного полюса

де - величина повітряного зазору, яку встановлюємо по рис. 9.

Зверніть увагу, що перед значенням повітряного зазору d стоїть коефіцієнт 3. Це пояснюється тим, що в проектованих студентами двигунах немає компенсаційної обмотки, а для боротьби із спотворючою дією потоку реакції якоря передбачається ексцентричний повітряний зазор з розкриттям під краями полюсів, рівним 2. У подальших розрахунках бере участь величина еквівалентного повітряного зазору d_р = 1,5 d, мм. Тому 2d = 3 мм.

Рис. 9. Попереднє значення повітряного зазору

залежно від діаметру якоря.

6. Розрахунок перетину магнітного ланцюга.

Перетин повітряного зазору де b_p=a_d×t, м.

Перетин овальних зубців якоря S_z = Z_bk_с d_Z×l_d/ 2р, м².

Порівняйте з мінімальним перетином зубців якоря, розрахованим в п.3.1., подп.3).

Для прямокутних пазів площі перетину зубців слід вважати в трьох перетинах:

- максимальна площа перетину зубців

- середня площа перетину на висоті паза

- мінімальна площа перетину біля кореня зубця

Перетин спинки якоря

Перетин сердечника головного полюса

Перетин станини розрахований в п. 5. підпункт 3).

 

7. Середні довжини магнітних ліній.

Коефіцієнт повітряного зазору, що враховує наявність пазів на якорі

в.о.

При кріпленні обмоток якоря бандажами необхідно враховувати наявність на сердечнику бандажних канавок. При цьому коефіцієнт повітряного зазору від бандажних канавок k_δk

де b _d- загальна ширина бандажних канавок, мм;

h_d - глибина бандажних канавок, мм;

l_а - довжина якоря, мм.

Тоді результуючий коефіцієнт повітряного зазору буде рівний перемноженню коефіцієнтів _:

k _рd = k_d k_dk,

Пропонуємо застосовувати бандаж із сталевого немагнітного дроту, як дешевший в порівнянні з бандажем із сталевого магнітного дроту.

Для прямокутних пазів b_ш = b_п, мм

Зубцеве ділення якоря по зовнішньому діаметру

8. Розрахуємо довжини силових магнітних ліній магнітного ланцюга двигуна.

1) Розрахункова довжина повітряного зазору L_d = k_рd×d, мм.

2) Зубці якоря:

- при овальних пазах Lz = h_п - 0,2r₁, мм;

- при прямокутних пазах L_z = h_п, мм.

3) Спинка якоря L_a= p(D_o+h_j )/4р+ h_j/2 ; мм

4) Сердечник головного полюса L_п= hп, мм.

5) Повітряний зазор між головним полюсом і станиною

6) Станина