Расчет магнитной цепи и компенсационной обмотки

Расчет магнитной цепи и эскиз магнитной цепи в масштабе 1:1 выполняются одновременно и взаимно уточняются в процессе проектирования. При вычерчивании эскиза магнитной цепи необходимо учесть, что оси пазов компенсационной обмотки выполняются параллельными оси соответствующего дополнительного полюса; воздушный зазор между якорем и главным полюсом - равномерный; геометрическая полюсная дуга

см.

Шаг пазов компенсационной обмотки не должен быть кратным зубцовому шагу якоря

см.

Размещают пазы компенсационной обмотки от края полюсного наконечника к середине так, чтобы головка крайнего зубца, ближайшего к дополнительному полюсу, была бы не менее 4…5 мм по условию механической прочности.

Эскиз магнитной цепи проектируемого двигателя выполнен в масштабе 1:1. Пример эскиза приведён на рисунке 8. Сердечник якоря Радиальный размер сердечника якоря

м.

Значение индукции в сердечнике якоря принято согласно данным, приведенным в [1, рис.13-7] для частоты перемагничивания якоря f=30Гц.

Якорь выполняется с тремя рядами вентиляционных каналов по 22 канала в ряду диаметром d_К=26,5 мм.

Внутренний диаметр дисков якоря

где - число рядов каналов.

Объем сердечника якоря

здесь m_К - общее число каналов.

Масса сердечника якоря

кг.

Сердечник главного полюса

Ширина полюса

здесь:

=1,15 – коэффициент рассеивания магнитного потока главного полюса;

– коэффициент, учитывающий покрытие листов железа полюса толщиной 0,5 мм лаком ( ) и неплотности сборки ( );

- длина полюса.

Радиальная длина полюса предварительно (с учетом компенсационной обмотки)

Внутренний диаметр станины

см.

Принимаем 93,5см, тогда 13,25см.

Приближенно масса всех полюсов

Магнитная станина

Примем индукцию в станине В_j=1,47Т, а толщину станины двигателя с компенсационной обмоткой

см,

тогда осевая длина магнитопровода станины

м.

Масса станины

Расчет компенсационной обмотки

Намагничивающая сила компенсационной обмотки должна быть приблизительно равна намагничивающей силе поля якоря на полюсной дуге

,

тогда число витков на полюс получается

При последовательном включении витков катушек всех полюсов число стержней будет в два раза больше числа витков.

Принимаем 32 стержня, размещенных в восьми пазах, , то есть по четыре стержня на паз.

Выбираем стержень с размерами 2,63х28 мм сечением q_к=72,2мм².

Плотность тока

А/мм².

Пазовое деление

см.

Определение размеров паза компенсационной обмотки содержится в табл.5.

Таблица 5

Размеры паза компенсационной обмотки

Наименование	Материал	Размеры, мм	Число слоев	Общая толщина, мм
Проводник	Медь МГМ	2,63/28	4/1	10,52/28
Витковая изоляция	Провод ППИПК-3	0,175/0,175	8/2	1,4/0,35
Корпусная изоляция	Стеклослюдинито- вая лента	0,11/0,11	24/24	2,64/2,64
Покровная изоляция	Стеклолента	0,1/0,1	8/8	0,8/0,8
Зазор на укладку	-	0,6/0,4	-	0,6/0,4
Расшихтовка	-	0,4/0,4	-	0,4/0,4
Прокладки	Стеклопласт	-/0,5	-/2	-/1,0
Клин	Стеклопласт	-/5,0	-/1,0	-/5,0

Итого: b_К/h_ZK = 16,36/38,59

Эскиз паза в масштабе 2:1 показан на рис.9.

Ширина паза компенсационной обмотки

.

Ширина зубца

см.

Высота паза мм.

Коэффициент воздушного зазора из-за наличия зубцов в полюсном наконечнике с компенсационной обмоткой

Общий коэффициент воздушного зазора с учетом пазов на якоре и в полюсном наконечнике

Средняя длина витка компенсационной обмотки

см,

где длина лобовой части полувитка средней катушки

Длина торцевого участка лобовой части средней катушки

см;

а=30мм; =5мм.

По конструктивным и технологическим условиям расположение выводов компенсационной обмотки может привести к сокращению числа витков на полюс на один виток. Принимаем окончательно w_К=15.

Сопротивление компенсационной обмотки при 20 С.

Ом,

где - число параллельных ветвей компенсационной обмотки. При последовательном соединении катушек

Масса меди компенсационной обмотки

кг.

Рис.9. Паз компенсационной обмотки