Задача №1 Расчет машины постоянного тока

Дано:

Диаметр якоря , мм – 250;

Активная длина якоря , мм – 260;

Число пар полюсов – 3;

Расчетный коэффициент полюсной дуги – 0,7;

Отношение – 2,8;

Воздушный зазор , мм – 2,5;

Высота паза , мм – 32;

Высота главного полюса , мм – 95;

Коэф. магнитного рассеяния – 1,27;

Тип обмотки – П (Петлевая обмотка якоря МПТ);

Число пазов якоря – 77;

Напряжение питания , В – 220;

Частота вращения , об/мин – 850;

Режим работы машины – Г (Генераторный режим).

В задаче требуется:

1. Выполнить поверочный расчет магнитной цепи машины постоянного тока (МПТ) при холостом ходе;

2. Вычертить эскиз магнитной цепи для одной пары полюсов в масштабе, указав размеры и границы участка магнитной цепи;

3. Построить характеристику намагничивания для пяти значений основного магнитного потока: 0,5 ; 0,75 ; 0,9 ; ; 1,15 .

4. Определить коэффициент насыщения магнитной цепи расчетным и графическим способом;

5. Рассчитать и вычертить схему-развертку простой петлевой или простой волновой обмотки якоря, для чего необходимо:

а) определить параметры обмотки – число секций, число витков в секции, шаги ;

б) на миллиметровой бумаге вычертить схему-развертку обмотки, нанести на нее контуры главных полюсов, задаться направлением вращения якоря, полярностью главных полюсов и определить полярность щеток.

1. Воздушный зазор

Наиболее сложный характер имеет магнитное поле в воздушном зазоре,на который приходится наибольшая часть (до 60…80 %) полной МДС. Определим размеры данного участка магнитной цепи.

Сердечник якоря выполнен без радиальных вентиляционных каналов, поэтому длина пакетов якоря равна активной длине якоря . Осевая длина полюсного наконечника на 5 мм меньше длины якоря .

1. Расчетная длина якоря, м:

, (1)

где - осевая длина полюсного наконечника, м:

, (2)

Из (2) в (1), получим:

м.

1.1.2 Расчетная ширина полюсной дуги, м:

(3)

где – расчетный коэффициент полюсной дуги;

– полюсное леление, м:

(4)

м.

Подставляя из (4) в (3) получаем:

м.

1.1.3 Площадь данного участка цепи, :

, (5)

.

1.1.4 Коэффициент воздушного зазора, обусловленное зубчатым строением якоря:

, (6)

где ,

– ширина открытия паза у поверхности воздушного зазора, м.

, (7)

где – величина зубцового деления в нижней части, м;

– расчетная ширина зубца в нижней части, м.

(8)

, (9)

где – величина зубцового деления в верхней части, м.

м.

Из (10) подставим в (9), получаем:

м.

Следовательно:

м.

Подставим полученное значение в (6):

1.1.5 Расчетная длина магнитной линии, приходящейся на однополюсное деление, м:

(10)

.

1.1.6 Магнитный поток при номинальном режиме, Вб:

(11)

где - магнитная индукция в воздушном зазоре при номинальном режиме, определяемая по рисунку приложения 1, Тл.

Тл.

1.1.7 МДС воздушного зазора, А:

(12)

где – постоянная магнитная проницаемость, Г/м.

Г/м.