Пояснительная записка ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТЯГОВОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ. ПЗ_ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТЯГОВОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ_Барабанов_48Е. Проектирование тягового электрического двигателя пульсирующего тока

• Название: Проектирование тягового электрического двигателя пульсирующего тока
• Анкор: Пояснительная записка ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТЯГОВОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ
• Дата: 01.11.2022
• Размер: 2.85 Mb.
• Имя файла: ПЗ_ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТЯГОВОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ_Барабанов_48Е.doc
• Тип: Реферат; #765684
• страница: 5 из 8

; (4.34)

. (4.35)

Учитывая формулы (4.24), (4.25), находим намагничивающую силу:

;





Сводим все вышеприведенные расчеты в таблицу 4.1 для удобства дальнейших расчетов.

НС катушки главного полюса определяем путем суммирования всех составляющих F_i, занесенных в таблицу 4.1, А:

, (4.36)

Получаем:

А.

Для обеспечения расчетной величины магнитного потока необходимо учесть размагничивающее действие реакции якоря путем добавления соответствующей составляющей НС катушки ГП, определяемой по формуле (2.251), А:

, (4.37)

где = 0,03 – коэффициент для ТЭД с КО.

Получаем:

А.

Намагничивающую силу катушек ГП определяем по формуле из [2], А:

, (4.38)

Получаем:

А.
4.4 Расчет параметров катушки главного полюса
Число витков катушки ГП определяем по формуле (2.253) из [2]:

, (4.39)

где = 0,95 – степень возбуждения при номинальном режиме.

Получаем:

.

Принимаем: .

Поперечное сечение меди катушки ГП рассчитываем по формуле (2.254) из [2], мм²:

, (4.40)

где = 1 – число параллельных ветвей обмотки ГП;

= 3,3 А/ – плотность тока по рекомендациям из [2].

Получаем:



Далее нужно определить размеры проводника с учетом имеющегося пространства проектируемой машины. По рисунку 4.1 максимальная высота обмотки может быть принята . Исходя из этого, выбираем высоту проводника с учетом количества слоев, витков и изоляции.

При 2р = 6 – выбираем двухслойную катушку с намоткой на узкое ребро, размеры проводника которой: 55 х 4,7 = 258,5 мм².

Заполнение катушки ГП с учетом изоляции:
Ширина, мм

Медь ……………………………………………...……………………………. 55

1. 
   Изоляция корпусная – стеклослюдинитовая лента
   

толщиной 0,11 мм, четыре слоя ………………………...……………….…… 1,76

2. 
   Выступание межвитковой изоляции…………………...………………….. 0,54
   

Общая ширина катушки с учетом допущений……………...……………….. 57,3
Высота, мм

Медь ………………………………………………...…………………... 51,7

1. 
   Межвитковая изоляция – бумага асбестовая
   

толщиной 0,5 мм, ………………………………………...………….........…5

2. 
   Корпусная изоляция – стеклоследюнитовая лента толщиной
   

0,11 мм, четыре слоя вполуперекрышку ………………………...…………… 1,76

3. 
   Распушение, отклонение по допускам и выравнивающие
   

прокладки...………………………………………………………………….….. 2,54

Общая высота катушки с учетом допущений………………………...……….....61
Общую длину меди катушки ГП определяем по формуле (2.256) из [2], м:

, (4.41)

где – количество витков катушки;

– средние длины витка для первого и второго слоев катушки соответственно, определяемые по формулам из [2], мм:

; (4.42)

где – ширина меди обмотки возбуждения катушки, м.

Учитывая вышеперечисленные формулы, находим общую длину меди:

мм;

м.

Сопротивление обмотки возбуждения определяем по формуле (2.258) из [2], Ом:

, (4.43)

где = 0,95 – коэффициент, учитывающий уменьшение сечения меди от подреза катушки;

=1 – число параллельных ветвей обмотки.

Получаем:



Массу меди катушки ГП рассчитываем по формуле (2.259) из [2], кг:

, (4.44)

где 8,9 – плотность меди, г/см³.

Получаем:

кг.



Рисунок 4.2 – Эскиз катушки главного полюса

5 Расчет коммутации и дополнительного полюса
5.1 Расчет размеров коллектора и щеток
Число коллекторных делений, перекрытых щеткой (щеточное покрытие) принимаем, исходя из пределов, указанных в условии (2.83) из [2]:

. (5.1)

где – число коллекторных пластин на паз.

Принимаем .

Ширину щетки рассчитываем по формуле (2.82) из [2], мм:

, (5.2)

где =4 – коллекторное деление машины (см. (2.12)), мм.

Получаем:



По ГОСТу принимаем

Контактная поверхность щеток одного щеткодержателя рассчитывается по формуле (2.80) из [2], :

(5.3)

где – плотность тока под щеткой, А/ ;

g – число щеткодержателей (g = 2p).

Плотность тока принимаем . Тогда по формуле (5.3) получаем:



Общую длину щеток одного щеткодержателя определяем по формуле (5.1) из [1], см:

, (5.4)

Получаем:



Длину одной щетки в щеткодержателе рассчитываем по формуле (2.86) из [2], мм:

, (5.5)

где – количество щеток в щеткодержателе (принимаем =3).

Получаем:

.

По ГОСТу принимаем

Уточняем плотность тока под щеткой по формуле (2.87) из [2], :

, (5.6)

Получаем:



Рабочую длину коллектора рассчитываем по формуле (2.88) из [2], мм:

, (5.7)

Получаем:


5.2 Расчет реактивной ЭДС машины
Для определения среднего значения реактивной ЭДС необходимо рассчитать ширину зоны коммутации и удельную магнитную проводимость потока рассеяния паза .

Ширину коммутационной зоны рассчитываем по формуле (2.115) из [2], мм:

, (5.8)

где – коллекторное деление, пересчитанное на окружность якоря, мм;

– ширина проводника якорной обмотки, мм;

– укорочение по коллекторным пластинам.

.

Для определения удельной магнитной проводимости потока рассеяния используем формулу (5.2) из [1], Гн/м:

, (5.10)

где – магнитная проводимость пути потока рассеяния для части паза над медью, Гн/м;

– магнитная проводимость части паза, занятой медью, Гн/м;

– магнитная проводимость потока рассеяния по коронкам зубцов, Гн/м;

– магнитная проводимость для лобовых частей обмотки, Гн/м.

Магнитная проводимость пути потока рассеяния для части паза над медью рассчитываем по формуле (2.152) из [2], Гн/м:

, (5.11)

где – высота от края паза до начала проводника (рассчитываем аналитически или берем по рисунку 3.1), мм;

– магнитная проницаемость воздуха, Гн/м,

– ширина паза, мм;

= 1 – коэффициент, учитывающий увеличение магнитной проводимости от наличия бандажей.

Получаем:



Проводимость части паза, занятой медью, определяем по формуле (2.157) из [2], Гн/м:

, (5.12)

где – высота паза, занятого медью (берем по рисунку 3.1), мм;

– коэффициент, учитывающий уменьшение потока рассеяния от вытеснения тока в процессе коммутации в верхнюю часть проводников (k_i = 1,0 при высоте проводника менее 5 мм).

В результате по формуле (5.13) получаем:

.

Проводимость потока рассеяния по коронкам зубцов определяем по формуле (2.158) из [2], Гн/м:

, (5.13)

где – воздушный зазор, равный принятому ранее, м;

– коэффициент воздушного зазора (см. (4.36));

– ширина наконечника ДП, определяемая по формуле (2.180) из [2], м:

, (5.14)

Рассчитывая формулы (5.19) и (5.18), получаем:

;

.

Проводимость потока рассеяния для лобовых частей проводников обмотки якоря определяем по формуле (2.160) из [2], Гн/м:

, (5.15)

где – длина лобовых частей проводников обмотки якоря, м;

– полюсное деление по якоря, м;

– высота паза якоря, м.

Длину лобовых частей рассчитываем по формуле (2.161) из [2], м:

, (5.16)

Производим расчет по формулам (5.17) и (5.16), получаем:

;



В окончание определяем удельную магнитную проводимость потока рассеяния по формуле (5.11), Гн/м: