книги / Проектирование электрических машин
..pdfТ а б л и п я 8-16
Изоляция компенсационном обмотки двигателей постоянного тока (пазы прямоугольные открытые; обмотка однослойная секционная из голых проводов;
/[=355^-500 |
мм; |
напряжение до |
1000 |
В; изоляция класса нагревостоикости В) |
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
Материал |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Часть обмотки |
| | |
Но именование. |
| |
. Число СЛОСП |
|
|
|
з высоте при |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
марка |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
с ! |
|
|
н . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
2 |
1 |
3 |
1 |
1 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
/ |
Стеклослюдо- |
0,14 |
1 |
вполнах- |
0,56 |
1,12 |
1.12 |
|
1.68 |
2,24 |
||||||||
|
|
|
|
|
пластопая |
|
|
|
|
леста |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
лента |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
Л |
|
2 |
л и -ск -т т |
0,14 |
|
вполнах- |
0,56 |
0,56 |
0.56 |
|
|
|
0,56 |
|||||||
|
|
|
То же |
|
|
|
1 |
|
|
|
||||||||||||
|
|
л |
|
|
Стеклянная |
|
|
|
|
леста |
|
|
|
|
|
|
|
0.2 |
||||
|
|
|
|
■У |
|
0 ,1 |
|
1 |
впритык |
0,2 |
0 ,2 |
0 ,2 |
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
4 |
лента ЛЭС |
0,15 |
|
|
|
0,3 |
0,3 |
0,3 |
|
|
|
о.з |
||||||
|
|
|
|
Стеклолако- |
1 |
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
ткань |
|
|
0,5 |
|
|
|
|
|
|
|
0,5 |
|
|
|
0,5 |
||
|
|
^ 5 |
|
Стеклотексто |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
лит |
|
|
от |
|
|
|
|
0,3 |
0.3 |
0,5 |
|
|
|
0,5 |
|||
|
|
|
|
|
Разбухание |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
— |
пропитки |
ук |
|
|
|
|
0,3 |
0,3 |
0,5 |
|
|
|
0,5 |
|||||
|
|
|
|
Допуск |
на |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
ладку |
обмот |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
ки |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- |
Общая толщина изоляции |
|
2,22 |
2,78 |
3,68 |
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
и пазу (без высоты клипа) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
6 |
|
6 |
Стсклослюдо- |
0,14 |
1 |
вполнах- |
0,56 |
1,12 |
1,12 |
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
пластопая |
|
|
леста |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
7 |
|
|
лента |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
в |
|
7 |
ЛИ-СК-ТТ |
0,14 |
1 |
вполнах- |
0,56 |
0,5( |
0,56 |
|
|
|
0,56 |
|||||||
|
|
|
То же |
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
лсстз |
|
0,2 |
0.2 |
|
|
|
0,2 |
||
|
|
|
|
|
Стеклянная |
|
0 ,1 |
|
1 |
впритык |
0,2 |
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
лента ЛЭС |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
Общая |
толщина |
изоляции |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
секции в лобовой части |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
Площадь |
поперечного |
сечения |
го |
провода |
может осуществляться |
|||||||||||||||||
проводника, |
м2, |
|
|
|
|
|
|
|
|
либо меньшей, либо большей сто |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
роной |
по ширине |
паза; |
|
стороны |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
катушечных |
групп |
могут |
уклады |
||||||||
где / к— плотность |
тока |
в |
компен |
ваться как в одни, так и два ряда |
||||||||||||||||||
по |
|
ширине |
паза (рис. 8-21,а—в). |
|||||||||||||||||||
сационной обмотке, А/м2. . |
|
|
|
|
При числе проводников в пазу |
|||||||||||||||||
В зависимости |
от |
класса |
на- |
лк=1 |
или 2 |
(рис. |
8-21,г, J) |
обмот |
||||||||||||||
гревостой кости |
изоляции |
|
плот |
ку выполняют стержневой. |
|
Стерж |
||||||||||||||||
ность тока |
/к |
принимается |
(4,7— |
ни обмотки изготовляют из голой |
||||||||||||||||||
5,2) • 10е А/м2 для |
класса |
В, |
(5,3— |
шинной меди, изолируют и встав |
||||||||||||||||||
5,8) ■10е |
А/м2 |
для |
класса |
F |
и |
ляют с торца в полузакрытые па |
||||||||||||||||
(6,0—6,6) • 10е А/м2 |
для |
класса |
Н. |
зы, |
ширину |
шлица |
паза |
|
принима |
|||||||||||||
Если |
число |
проводников |
в |
па |
ют |
равной |
2—3 |
мм. В |
|
лобовых |
||||||||||||
зу ик> 2 , то компенсационную |
об |
частях |
стержни |
соединяют |
дугами |
|||||||||||||||||
мотку |
целесообразно |
выполнять |
нз |
голых медных |
шин. |
|
компен |
|||||||||||||||
катушечной |
с |
укладкой |
в откры |
|
|
Конструкция |
изоляции |
|||||||||||||||
тые пазы. Размещение проводников |
сационных обмоток в пазу и лобо |
|||||||||||||||||||||
в этом |
случае |
в |
зависимости |
от |
вых частях приведена |
|
в |
табл. |
||||||||||||||
выбранных |
размеров |
элементарно |
8-15-8-17. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
351
части катушки компенсационной обмотки
1кп = *1. + |
2&Л1к, |
(8-49) |
где Ь„, к — средняя |
длина |
прямо |
линейного участка |
компенсацион |
|
ной обмотки от торца полюсного
наконечника до |
радиуса |
закругле |
|||
ния; |
|
|
|
|
|
Ьл, к = 0,05 |
м |
при |
стержневой |
||
обмотке |
п Ьл. к = |
0,03 |
м |
при кату |
|
шечной |
обмотке. |
|
|
|
|
наконечников главных полюсов (у компенсированных машин), сер дечника главного полюса, зазора между главным полюсом и стани ной и станины.
Замкнутый контур магнитных линий пары полюсов является сим метричным относительно оси гео метрической нейтрали (рис. 8-23), поэтому расчет магнитной цепи машин постоянного тока достаточ-
|
стоинного тока. |
6— четырехполюсная; в— |
|
о - двухполюсная; |
|
|
иосьмнполюсная. |
|
Рис. 8-21. Укладка проводников в пази ком |
|
|
пенсационной обмотки. |
|
|
Средняя длина полувнтка |
об |
|
мотки, м, |
Рис. 8-23. Магнитная цепь пары полюсов. |
|
|
||
/ц.ср ” *к.и + *к.л- |
(8 '5 ° ) |
|
Сопротивление компенсацион ной обмотки, Ом,
R„ = p» |
анЯн |
(8-51) |
|
|
|
|
|
Масса |
меди |
компенсационной |
|
обмотки, |
кг, |
|
|
mK= m 0 lK'CpNvr2pqK. |
(8-52) |
||
6-6. РАСЧЕТ МАП^ТНОЙ ЦЕПИ |
|
||
|
% |
|
|
Магнитная хпстема машин пос |
|||
тоянного |
тока |
представляет |
собой |
2р симметричных магнитных цепей
(рис. 8-22), каждая |
из |
которых |
||||
состоит из |
семи |
последовательно |
||||
соединенных |
условно |
однородных |
||||
участков: |
воздушного |
|
зазора |
под |
||
главными |
полюсами, |
зубков |
яко |
|||
ря, ярма |
якоря, |
зубцов |
полюсных |
|||
по |
производить |
на |
один |
полюс. |
||||
|
Для |
расчета |
магнитной |
цепи |
||||
необходимо |
знать |
размеры |
всех |
|||||
участков |
магннтопровода, |
площа |
||||||
ди |
пх |
сечения, |
магнитные |
потоки |
||||
этих |
участков. |
Указанные |
данные |
|||||
для |
машин |
постоянного тока |
при |
|||||
ведены в табл. 8-18.
В табл. 8-18 приведены отдель ные коэффициенты и размеры, ко
торые |
для |
магнитных |
систем ма |
||||
шин постоянного тока могут быть |
|||||||
рассчитаны |
|
следующим |
образом. |
||||
1. |
Коэффициент воздушного за |
||||||
зора |
fee, |
учитывающий |
влияние |
||||
зубчатости |
якоря |
fea«, |
зубцов |
ком |
|||
пенсационной |
обмотки |
на |
главном |
||||
полюсе fe.* |
|
бандажных |
канавок |
||||
feiv> II |
радиальных |
вентиляционных |
|||||
каналов fe,\,.i. |
па |
магнитное |
сопро |
||||
тивление |
|
воздушного |
|
зазора, |
|||
23—326 |
353 |
Т а б л и ц а 8-18
Данные для расчета магнитной цепи
Участок магнитной |
Расчетная длиио |
цепи |
участка» м |
Воздушный |
зазор |
L6 = |
6 |
|
||
под главным по |
|
|||||
люсом |
|
|
|
|
||
Зубцы |
|
якоря |
= / ,„ - 0 ,2 г, |
|||
овальной |
фор |
|||||
мы (рис. 8-11) |
|
|
|
|||
Зубцы |
якоря |
пря |
|
|
|
|
моугольной фор |
Lz = |
|
|
|||
мы |
(рис. |
8-13, |
|
|
|
|
8-14) |
|
|
|
|
|
|
Ярмо якоря |
, |
л (°о+■'<;) |
1ч |
|||
L j~ |
4р |
+ |
2 |
|||
|
|
|||||
Зубиы |
наконечни |
|
|
|
||
ка главного по |
|
|
|
|||
люса (рис. 8-19) |
^к.п = |
Ак.п |
|
|||
с компенсацион |
|
|
|
|||
ной обмоткой |
|
|
|
|||
Сердечник |
глав |
Lr = |
/,г |
|
||
ного полюса |
|
|||||
(рис. 8-19) |
|
|
|
|
||
Зазор между глав |
^-с.п = бс_„ = |
|
||||
ным |
полюсом и |
|
||||
2/г - 10—4 + 10—4 |
||||||
станиной |
= |
|||||
, я(Ои—Ьс) , Ас
Станина
L° - 4р + 2
Плошадь сечения |
Магнитный |
|||
поток при |
||||
|
участка, м* |
номинальном |
||
|
|
|
режиме |
|
Sp = |
bp Ip — а б |
|
60а£„ |
|
ФЛ|1— |
*. |
|||
|
|
|
|
л„ PN |
„ |
**6*1 /6АС |
Фв., |
||
z |
|
2р |
||
|
|
|
||
|
я а в /й |
|
|
|
Sz3 ~ |
2р Х |
ф а„ |
||
X (D — 2hn ~ Z bn)kc |
|
|
||
Sj = |
Hhj - |
2/3d) Ac |
Фйн |
|
«Sll.U = |
|
^ |
°ГФбн |
|
|
X /,. Ac |
|||
|
|
|
||
Se = lr brkc |
*гФ6н |
|||
|
5c,n - Sr |
®гф бп |
||
|
Sc = lc hc |
|
ф б„ |
|
|
в - |
т |
||
|
|
|
||
Индукция и сечении
участка
|
*б„ |
СО |
II |
00 |
ч5 6*1 II |
1 2Sj
Ф«*.°г
к= ~ s Z I~
°г Ф 6и
Всм = Вг
°,а>д„
“ 2SC
равен; |
|
|
|
|
|
|
При |
бандажах |
из немагнитного |
|||||
|
|
* 6 = |
^6а ^Ск ^66 ^бв.к« |
(8-53) |
материала |
|
|
|
|
|
||||
где |
|
|
|
_____bp lip_______ |
(8-56) |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
ho = 1 |
+ |
|||||||
|
|
|
|
|
|
la(6-Мо) —М»б |
||||||||
ftfia — .I |
1 |
— &ш + 5 б /,//»ш |
(8-54а) |
|
|
|
|
|||||||
|
1+ |
|
где bo — общая |
ширина |
бандаж |
|||||||||
ИЛИ |
|
ha= |
|
|
|
|
|
ных |
канавок |
на |
якоре; |
|||
|
|
<, + |
106 |
’ (8-546) |
/^ — глубина бандажных |
ка |
||||||||
|
|
U- А ш + 1 0 6 |
|
|
навок; |
якоря. |
|
|
|
|||||
Йиь |
|
— по рис. |
8-11; |
при пря- |
1а— длина |
|
|
|
||||||
|
При |
|
бандажах |
из |
магнитной |
|||||||||
моугольных |
пазах |
„ ;(рис. 8-13) |
|
|||||||||||
проволоки |
|
|
|
|
|
|||||||||
вместо |
|
Ош |
вводится |
Ь |
|
|
|
*w = l |
+ |
|
|
|
||
Лвк = |
- |
1 |
-L |
|
Ац.Ш |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
т |
— А„,ш + 56/,,/J),, |
___________br.Uifi-1-0. &0_________ |
t |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
"(8-55) |
+ la (6 + Ас - О М |
- Ьв (Ло ~ |
0.8«0 ’ |
|||||
бк.ш |
|
|
— по рис. 8-19. |
|
|
|
|
|
|
(в-0/) |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
354
где d — диаметр |
бандажной про |
||
волоки. |
и |
число |
бандаж |
Размеры |
|||
ных канавок |
определяются |
предва |
|
рительно н уточняются после меха
нического расчета |
бандажа (см. |
||
гл. |
9). |
|
|
|
Коэффициент |
|
|
|
36 |
, (8-58) |
|
fcen.K = J + |
+ / . . / V J |
||
|
/„ -I- 36(1 |
|
|
где |
I»— длина пакета; |
|
|
ЬР, к — ширина |
вентиляционного |
||
Рис. Р-24. К определению высоты главного полюса.
2. Расчетная |
ширина полюс |
||
ной дуги Ь'р = Ьр |
при эксцентричном |
||
зазоре |
под |
главными полюсами п |
|
Ьр = Ьр |
+ 2 6 |
при |
концентрическом |
зазоре под главными полюсами с
компенсационной |
обмоткой. |
||||
3. |
Расчетная |
длина |
якоря k |
||
равна |
длине пакета якоря /п, т. е. |
||||
/а = |
1а |
при отсутствии |
радиальных |
||
вентиляционных |
каналов |
и /а = |
|||
= /п — Пкбр.к при |
наличии |
пк ради |
|||
альных |
вентиляционных |
каналов |
|||
шириной Ьр, к каждого |
канала. |
||||
4. |
Расчетная |
длина |
станины 1С |
||
для машин постоянного тока обще
промышленных |
серий может быть |
|
принята; |
|
|
/с = |
/г + 0,40, |
(8-59) |
где 1т— длина |
главного |
полюса. |
5. Высоту |
главного полюса hr |
|
для машин постоянного тока с диа метром якоря до 0,5 м предвари
тельно можно |
определить |
по |
рис. |
||
8-24. При |
D > 0,5 м для |
предвари |
|||
тельного |
определения |
высоты |
по |
||
люса необходимо использовать |
ус |
||||
тановленные |
зависимости |
0 „ = |
|||
= «p(D; р), приведенные на рис. 8-4.
6. Высота станины hc определя ется при известных радиальных размерах магнитной системы:
hc = |
Ba-(D ±26) _ |
hr _ |
/Jr i ^(8.60) |
|
где |
hr,„ — высота |
наконечника |
||
главного |
полюса |
(см. рис. 8-18). |
||
выбирается |
исходя |
из |
условия, |
|
чтобы магнитная индукция в сече
нии агсг нс превышала |
1,8— 1,9 Тл; |
|
индукция |
в станине из |
массивной |
стали не |
должна превышать Вс = |
|
= 1,3 Тл |
(1,05 Тл при классе изоля |
|
ции Н). Увеличение магнитной ин дукции сверх установленных зна чений приводит в первую очередь
кухудшению коммутации машины.
7.Ширина выступа наконечни
ка |
главного |
полюса |
Ьг,„ |
может |
||
быть принята |
равной |
(0,1—0,15) |
||||
6г. |
|
сердечника |
главного |
|||
Ширина |
||||||
полюса |
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
_VJW_ |
|
(8_б1) |
|
|
|
|
*с /г Вг |
|
|
|
где |
Вг — индукция |
в |
сердечнике |
|||
главного полюса. Для сталей ма |
||||||
рок |
3411, |
3412, |
3413 |
Вг = |
1,6-т- |
|
1,7 |
Тл, для |
сталей |
1211 |
и 1212 |
||
Вг = |
1,35-М ,55 |
Тл. |
При |
исполне |
||
нии машины ио степеням защиты IP44 и способу охлаждения IC0141
и IC0041 индукция |
Вг должна |
быть снижена на 0,2—0,3 Тл. |
|
8. Коэффициент |
магнитного |
рассеяния главных полюсов а, за
висит от воздушного |
зазора |
6, ши |
|||||
рины |
междуполюсного |
окна |
т—6„ |
||||
и ширины |
полюсного |
наконечника |
|||||
добавочного |
полюса. |
|
|
случае |
|||
В |
каждом |
конкретном |
|||||
путем |
|
моделирования |
магнитного |
||||
поля |
в |
воздушном |
зазоре |
можно |
|||
определить |
ог. |
|
|
|
цепей |
||
При |
расчетах магнитных |
||||||
машин |
постоянного |
|
тока |
можно |
|||
принять |
ог = 1,15 для |
двухполюс |
|||||
ных машин, ог = 1.2 |
для четырех |
||||||
полюсных машин без |
компенсаци |
||||||
онной |
обмотки, |
Or = |
1,25 при 2р =-- |
||||
4 и 6 и наличии компенсационной
обмотки. |
|
характеристи |
||
Для |
построения |
|||
ки намагничивания |
машины посто |
|||
янного |
тока |
необходимо |
опреде |
|
лить сумму |
МДС |
всех |
участков |
|
23* |
355 |
Расчет характеристики намагничивания машины
•U/U«лг |
Расчетная величина |
1 эдс
2 Магнитный поток
3Магнитная индук ция в воздуш ном зазоре
4МДС воздушного
зазора 5 Магнитная индук
ция в зубцах якоря *
6Напряженность магнитного по ля в зубцах якоря (по табл. П-20)
7Средняя напря женность маг нитного поля в
зубцах Магнитное напря
жение зубцов Магнитная ин дукция в спин ке якоря (см.
табл. 8-18)
10Напряженность магнитного по ля в спинке
якоря (по табл. П-19)
11 Магнитное напря жение спинки якоря
12 Магнитный поток главного полю са
13Магнитная индук ция в сердечни ке главного по люса
14Напряженность магнитного по ля в сердечнике
главного полю са
15 Магнитное напря жение сердечни ка главного по люса
16 Магнитная нн дукция в зуб цах наконечни ка главного по люса (компенса ционной об мотки)
Расчетная формула
I 1
|
Тл |
|
F6 = 0,8L6 Д6 -Юо |
А |
|
|
Тл |
|
2-1 г ! о |
Тл |
|
Тл |
||
|
||
н» |
А/м |
|
А/м |
||
нгй |
||
На |
А/м |
|
Нг1+*Нп + Н а |
А/м |
|
|
||
Fz —Lz Я2ср |
А |
|
Bj = (X>6 I2S. |
Тл |
|
Hj |
А/м |
|
Fj = L jH j |
А |
|
ФГ= °ГФЙ |
Вб |
|
Bv = Or/S r |
Тл |
|
|
||
Яг |
А/м |
|
|
А |
|
дгфе |
Тл |
|
S,(>11 |
||
|
Т а б л и ц а 8-19
© |
1,15Фв„ |
|
356
Расчетная величина
Расчетная формула
Напряженность |
|
Не» |
|
||||
магнитного |
но |
|
|
|
|||
ля . в |
зубцах |
|
|
|
|||
компенсацион |
|
|
|
||||
ной обмотки |
|
I7!!,К “ £||.Н Пгк |
|||||
Магнитное |
напря |
||||||
жение |
|
зубцов |
|
|
|
||
наконечника |
|
|
|
|
|||
главного |
полю |
|
|
|
|||
са |
|
|
|
ин |
вси —вг |
|
|
Магнитная |
н |
|
|||||
дукция |
воз |
|
|
|
|||
душном |
зазоре |
|
|
|
|||
между |
главным |
|
|
|
|||
полюсом |
н |
ста |
|
|
|
||
ниной |
|
|
на |
/?c..i = |
0,8Z.c>IIBr.10« |
||
Магнитное |
|
||||||
пряжение |
|
воз |
|
|
|
||
душного |
зазора |
|
|
|
|||
между |
|
стани |
|
|
|
||
ной |
и |
главным |
|
|
|
||
полюсом |
|
|
|
° г фб |
|
||
Магнитная |
в |
ин |
|
|
|||
дукция |
ста |
|
|
|
|||
нине |
|
|
|
|
|
|
|
Напряженность |
|
Нс |
|
||||
магнитного |
поля |
|
|
|
|||
в станине |
напря |
ГС= ЦНС |
|
||||
Магнитное |
|
||||||
жение станины |
|
|
|
||||
Сумма |
магнитных |
+ |
+ |
/> + |
|||
напряжений |
|
||||||
всех |
|
участков |
+ р№+ |
+ |
|
||
магнитной |
цепи |
F62j |
|||||
Сумма |
|
магнитных |
г 6 -1- Fz + F . = |
||||
напряжений |
|
|
|
|
|||
участков |
пере |
|
|
|
|||
ходного слоя |
|
|
|
||||
единица
А/.М
А
Тл
А
Тл
А/.м
А
А
А
Продолжение табл. 8-19
■г |
|
|
С g 1 |
ё i |
i |
П р и м с ч а и II с. |
При определении магнитного напряжсинп зубцового слоя следует |
опреде |
|||||
лять напряженность магнитного пол» по кривым |
приложения II, |
которые построены |
при Вг |
>1.3 Тл |
|||
с учетом вытеснения магнитного ноля а паз. |
|
|
|
|
|||
Д ля открытых пазов (см. рис. 8-13) |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
(3-С’ |
для опальных пазов |
(см. рис. 8-11) |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
(8-(ы) |
магнитной |
цепи |
при |
значениях |
машины |
постоянного |
тока |
Яа = |
магнитного |
потока в |
воздушном |
= f { F i) |
и переходную |
характерис |
||
зазоре Фб = 0,5; |
0,75; |
0,9; 1,1 и |
тику |
|
|
|
|
1,15 ФенРасчет |
характеристики |
= |
(8-62) |
намагничивания |
производится по |
8-7. РАСЧЕТ ОБМОТКИ ВОЗБУЖДЕНИЯ |
|
приведенной в табл. 8-19 форме. |
|||
По данным |
табл. 8-19 строят |
Магнитодвижущая |
сила обмо |
характеристику |
намагничивании |
ток параллельного или независимо- |
|
357
Т а б л и ц а 8-20 Размер проводов, марка провода и тип обмотки возбуждения
Сечение, м* |
Марка провода |
<8-10—« |
ПЭТВ, ПЭТ-155, ПСД, |
|
пед к |
(8—25) -10—® |
ПЭТВП, ПЭТП-155, ПСД, |
|
п ед к |
>25- 10-е |
Голая шинная медь |
Тип обмотки
Многослойная катушка; нроиодпнки круглого сечсння
Многослойная катушка; проводники прямоугольного сечения с отношени ем сторон 1,4—1,8
Однослойная по ширине катушка с намоткой медн на ребро
го возбуждения на один полюс при |
Средняя длина |
витка |
обмотки |
нагрузке, А, |
главного полюса (рис, 8-25), м, |
||
FB= Fx + Fqd± F d- F c, (8-63) |
Vcp = 2(/r + W + |
^(Vr + |
2AIIO), |
|
|
(8-64) |
|
|
|
|
|
где |
Fa— продольная |
составляю |
щая |
реакции якоря, |
возникающая |
при |
сдвиге щеток с геометрической |
|
где Д„э — толщина изоляции ка тушки по табл. 8-7—8-9 плюс одно сторонний зазор между катушкой и полюсом, который принимается рав ным (0,5—0,8) • 10~3 при диаметрах якоря до 0,5 м.
Площадь сечения проводника обмотки при последовательном со единении катушек, ма,
|
|
|
|
|
|
= |
ив |
w2_ i |
(g.65) |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
где k3 — коэффициент запаса |
МДС |
|||||||
|
|
|
|
обмотки возбуждения: Ая= 1.1-г-1,2- |
||||||||
|
|
|
|
Марка и размеры проводов об |
||||||||
Рис. 8-25. К определению размеров кату |
моток |
возбуждения |
выбираются в |
|||||||||
шек главных полюсов. |
|
соответствии с табл. 8-20. |
из |
|
про |
|||||||
|
|
|
|
Многослойные катушки |
|
|||||||
нейтрали на |
относительную |
дугу |
водников |
круглого |
сечения |
выпол |
||||||
няются |
сплошными. Размеры |
кату |
||||||||||
x:Fd = А- 2х; |
|
стабилизирующей |
шек (рис. 8-25) |
ориентировочно мо |
||||||||
Fc— МДС |
|
гут быть приняты в зависимости от |
||||||||||
обмотки; |
|
|
|
диаметра якоря: |
|
|
|
|
|
|||
D, м . . . |
0,09 |
0,106 |
0,110 |
0,132 |
0,156 |
|
0.180 |
|||||
*нтХАкт,м 0,023 X0,019 0,032 X0,018 0,024 X0,023 0,025X 0,03 |
0,025 X0.038 0,03 X0,04 |
|||||||||||
Fqd— размагничивающее |
дейст |
Катушки обмоток |
возбуждения |
|||||||||
вие поперечной |
реакции якоря. |
машин |
с |
диаметром якоря |
свыше |
|||||||
При компенсации реакции якоря |
0,2 м выполняются |
секционирован |
||||||||||
компенсационной |
обмоткой |
состав-- |
ными (см. табл. 8-8, 8-9). Это увели |
|||||||||
ляющая Fqd |
принимается |
равной |
чивает поверхность охлаждения об |
|||||||||
нулю. |
|
|
|
моток и позволяет повысить плот |
||||||||
Конструкции изоляции и крепле |
ность тока в обмотке возбуждения. |
|||||||||||
ния обмоток главных полюсов при |
Проводники |
прямоугольного |
се |
|||||||||
ведены в табл. 8-7—8-9. |
|
чения и проводники |
из |
шинной |
ме- |
|||||||
358
ди наматываются плашмя, меньшей |
|
На главных полюсах машин без |
||||||||||||||||||||||
стороной |
сечения |
|
проводника'4 |
по |
компенсационных |
обмоток |
кроме |
|||||||||||||||||
высоте катушки. |
числа витков |
об |
обмоток |
параллельного |
или |
неза |
||||||||||||||||||
Для |
расчета |
висимого возбуждения с целью по |
||||||||||||||||||||||
мотки |
необходимо |
задаться |
плот |
вышения устойчивости |
работы |
дви |
||||||||||||||||||
ностью |
тока |
/ в |
в |
обмотке |
возбуж |
гателя и частичной компенсации ре |
||||||||||||||||||
дения. Средние значения Ув машин |
акции |
якоря |
устанавливают |
|
ста |
|||||||||||||||||||
постоянного тока могут быть приня |
билизирующую |
обмотку, |
которая |
|||||||||||||||||||||
ты (2—3)•10° А/м2 при исполнении |
соединяется |
последовательно |
с |
об |
||||||||||||||||||||
IP44 |
и (4,5—6) • 106 А/м2 при испол |
моткой якоря и обмоткой добавоч |
||||||||||||||||||||||
нении IP22. |
|
|
|
|
|
|
|
|
ных полюсов. |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
Число витков обмотки на один |
|
Конструктивно |
стабилизирую |
|||||||||||||||||||||
полюс |
|
wn = FnIJnqn, |
|
(8-66) |
щая обмотка |
располагается |
либо |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
у |
полюсного |
наконечника, |
либо |
|||||||||||||||||
где /в<7о=/п,н — |
|
номинальный |
ток |
между |
|
секциями катушек |
главных |
|||||||||||||||||
|
полюсов, при этом |
она |
одновремен |
|||||||||||||||||||||
возбуждения. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
но |
выполняет |
роль |
дистанционной |
|||||||||||||
При |
укладке |
обмотки в между- |
||||||||||||||||||||||
прокладки. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
полюсном |
окне необходимо |
обеспе |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
Плотность тока |
/ с стабилизиру |
||||||||||||||||||||||
чить воздушные промежутки между |
|
|||||||||||||||||||||||
ющей |
обмотки |
принимается |
такой |
|||||||||||||||||||||
краями |
главных |
и дополнительных |
||||||||||||||||||||||
же, |
как |
и в обмотках |
главных |
по |
||||||||||||||||||||
полюсов и выступающими |
краями |
|||||||||||||||||||||||
люсов. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
катушек и внутренней поверхностью |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
Число параллельных |
ветвей ста |
||||||||||||||||||||||
станины не менее |
(6—8) • 10-3 м. |
|
|
|||||||||||||||||||||
|
билизирующей |
обмотки |
|
принима |
||||||||||||||||||||
Площадь |
сечения |
катушки |
рав |
|
||||||||||||||||||||
ется равным числу |
ветвей |
компен |
||||||||||||||||||||||
на: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
сационной обмотки и обмотки доба |
|||||||||||||
|
|
|
|
= |
wad2m/k9ia, |
|
(8-67) |
вочных |
полюсов. |
на |
один |
полюс |
||||||||||||
где |
dm — диаметр |
|
изолированного |
|
Число |
витков |
||||||||||||||||||
|
стабилизирующей обмотки |
|
|
|
||||||||||||||||||||
провода |
(при проводах прямоуголь |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
ного |
сечения |
необходимо |
вместо |
|
|
|
|
wc = F4da„fl. |
|
|
(8-72) |
|||||||||||||
dm ввести |
аПрХЬпр); |
заполнения, |
где |
Fqd— размагничивающее |
дей |
|||||||||||||||||||
&з,в — коэффициент |
||||||||||||||||||||||||
определяющий разбухание катушек. |
|
|
|
|
ствие поперечной |
реак |
||||||||||||||||||
Окончательные |
|
размеры |
кату |
|
|
|
|
ции якоря, А; |
|
|
|
|||||||||||||
шек |
обмоток |
возбуждения |
устанав |
|
|
|
/ — ток |
якоря, |
А; |
|
|
|
||||||||||||
ливаются после размещения в меж- |
|
|
ад— число |
параллельных |
||||||||||||||||||||
дуполюсном |
окне |
главных |
и доба |
|
|
|
|
ветвей |
обмотки |
доба |
||||||||||||||
вочных |
полюсов. |
|
Если |
площадь |
|
|
|
|
вочных полюсов. |
|
|
|||||||||||||
междуполюсного окна |
не позволяет |
|
Полученное число витков округ |
|||||||||||||||||||||
разместить |
обмотки, |
то необходимо |
|
|||||||||||||||||||||
ляют до ближайшего |
целого числа. |
|||||||||||||||||||||||
увеличить |
внутренний |
диаметр |
|
ста |
|
Марка |
провода |
и |
конструкция |
|||||||||||||||
нины. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
обмотки выбираются согласно табл. |
|||||||||||||
Сопротивление |
обмотки |
возбуж |
8-20. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
дения, Ом, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Средняя |
длина |
витка |
обмотки |
||||||||||
Л» = P#2рю„ /„.ср/^в- |
(8-68) |
||
Масса |
меди |
параллельной об |
|
мотки |
|
|
|
/ям,п ~ 19iMn,cp Юл ?п- |
(8-69) |
||
Максимальный ток обмотки воз |
|||
буждения, |
А, |
|
|
Л.та, = |
^п/Яп. |
(8-70) |
|
Коэффициент запаса |
|
||
|
^ = /п т н ш Л |
(8-71) |
|
Аз должен |
быть не менее 1,1. |
|
|
/с,ор = 2 (/, + &,.) + л ((>ltT.c -Ь 2Диа),
(8-73)
где Дц;, — толщина изоляции ка тушки согласно табл. 8-7—8-9 плюс односторонний зазор между катуин кой и полюсом, который принима
ется |
равным |
(0,5—0.8) • 10~3 |
при |
|
диаметрах якоря до 0,5 м; |
|
|||
Ькт.с — ширина |
катушки, кото |
|||
рая определяется |
' после выбора |
|||
марки |
провода |
и |
размещения |
об |
мотки |
в междуполюсном окне. |
|
||
359
Сопротивление |
стабилизирую |
на |
якоре |
|
допускается |
Ертах |
до |
|||||||||||||||||
щей обмотки, Ом, |
|
|
|
|
|
|
12 В. |
|
|
|
|
|
ЭДС |
|
коммутируе |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Реактивная |
|
||||||||||
|
|
RC = 9& 2рЮс/с-сР . |
(8-74) |
мой секции, |
|
В, |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
Чс |
|
|
|
|
|
|
Ер = |
2wck Av& k ■Ю-2, |
(8-75) |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
8-8. РАСЧЕТ КОММУТАЦИИ |
|
|
|
|
где |
wc— число витков в секции; |
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
k |
— длина |
якоря, |
м; |
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
Процесс коммутации в машинах |
|
А — линейная |
|
нагрузка, |
А/м; |
||||||||||||||||||
постоянного тока, в основе которого |
|
уа = |
л£)п„/60 — окружная |
ско |
||||||||||||||||||||
лежит |
процесс |
переключения |
сек |
|
|
|
рость, |
м/с; |
|
удельная |
||||||||||||||
ций из одной параллельной ветви в |
|
А,— приведенная |
||||||||||||||||||||||
другую, |
сопровождается |
сложным |
|
|
|
магнитная |
проводимость |
|||||||||||||||||
комплексом |
взаимодействующих |
|
|
|
пазового |
рассеяния. |
|
|||||||||||||||||
между |
|
собой |
|
электромагнитных, |
|
Для |
овальных |
|
полузакрытых |
|||||||||||||||
механических и других процессов в |
пазов |
(см. рис. |
8-11) |
|
|
|
|
|||||||||||||||||
секции и щеточном |
контакте. |
Точ |
|
|
|
0,6 - |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
ный учет этих процессов представ |
|
X |
= |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
ляет собой весьма сложную задачу. |
|
|
|
|
I |
|
2 ,5 -I05 |
а |
|
|
|
|||||||||||||
Поэтому в конструкции каждой ма |
|
|
|
|
|
|
(8-76) |
|||||||||||||||||
шины |
’ предусматриваются |
конст |
|
|
|
|
|
|
wc la Ava |
р |
|
|
|
|||||||||||
руктивные |
меры, |
позволяющие |
|
для прямоугольных |
пазов |
(см. |
||||||||||||||||||
выполнить |
экспериментальную на |
рис. 8-13 и 8-14) |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
стройку |
коммутации, |
в |
частности |
|
|
|
|
|
а |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
путем изменения числа витков об |
X = 0, 6— |
|
|
|
Ч----- 2 ,5 10-6-- |
|||||||||||||||||||
мотки добавочных полюсов, регули |
|
|
|
Ьц |
|
1а |
|
шс la Ava |
|
|||||||||||||||
ровки |
воздушного |
зазора |
в |
цепи |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(8-77) |
||||||||
добавочных |
полюсов, подбора |
мар |
|
Так как |
активные стороны |
сек |
||||||||||||||||||
ки щеток и т.д. |
|
|
|
|
|
|
|
ций вступают в процесс коммутации |
||||||||||||||||
В настоящее |
|
время |
|
критерием |
не |
одновременно, |
а |
через |
опреде |
|||||||||||||||
оценки коммутации машин постоян |
ленные интервалы времени, завися |
|||||||||||||||||||||||
ного |
тока |
является |
визуальная |
щие от ширины |
щетки, коэффици |
|||||||||||||||||||
оценка степени искрения на коллек |
ента |
укорочения |
обмотки, |
числа |
||||||||||||||||||||
торе. ГОСТ |
183-74 |
устанавливает, |
секционных сторон в пазу и т.д., то |
|||||||||||||||||||||
что при номинальном режиме рабо |
расчет |
результирующей |
проводимо |
|||||||||||||||||||||
ты |
машины |
степень |
искрения не |
сти пазового |
рассеяния представля |
|||||||||||||||||||
должна превышать класса 1,5. При |
ет |
собой |
довольно |
трудоемкую |
за |
|||||||||||||||||||
этом |
классе |
наблюдается |
слабое |
дачу. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
точечное |
искрение |
под |
|
большей |
|
Формулы |
|
(8-76) |
и (8-77) обес |
|||||||||||||||
частью |
электрощетки, |
которое, |
од |
печивают |
достаточную |
.точность |
||||||||||||||||||
нако, не |
оказывает |
существенного |
расчета |
коммутации |
машин |
посто |
||||||||||||||||||
влияния |
на |
срок |
|
службы |
коллек |
янного |
тока |
общего |
назначения, |
|||||||||||||||
торно-щеточного |
|
узла |
электричес |
когда диаметр якоря не превыша |
||||||||||||||||||||
кой машины. |
|
|
|
|
|
|
|
|
ет 0,3—0,32 |
м и при |
сравнительно |
|||||||||||||
Косвенным |
критерием |
оценки |
не напряженных условиях коммута |
|||||||||||||||||||||
коммутационной напряженности яв |
ции. Для |
расчета |
коммутации |
на |
||||||||||||||||||||
ляется |
реактивная |
ЭДС |
Ер, кото |
пряженных |
|
в коммутационном |
от |
|||||||||||||||||
рая индуктируется в секции в про |
ношении |
|
машин и |
при |
диаметрах |
|||||||||||||||||||
цессе |
коммутации, |
когда |
секция |
якоря свыше 0,3 м используют за |
||||||||||||||||||||
замкнута |
щеткой |
накоротко. |
|
висимости, |
|
учитывающие |
средний |
|||||||||||||||||
Для машин с высотой оси вра |
за период коммутации эффект ин |
|||||||||||||||||||||||
щения до 200 мм ЭДС Ер не долж |
дуктивного |
взаимодействия |
секций. |
|||||||||||||||||||||
на |
превышать 2,5—3,5 В. В маши |
В этом случае средний результиру |
||||||||||||||||||||||
нах |
с |
высотой |
оси |
вращения |
до |
ющий коэффициент удельной прово |
||||||||||||||||||
355 |
мм |
максимально |
допустимая |
димости пазового рассеяния |
|
|
||||||||||||||||||
Ертах может достигать 5 В, в круп |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
ных |
машинах с |
компенсационной |
К “ |
,-|р - (К + Ю + |
|
■(8-78) |
||||||||||||||||||
обмоткой |
и |
лягушачьей |
обмоткой |
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
360