Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Пермский национальный исследовательский политехнический университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

книги / Проектирование электрических машин

..pdf

Скачиваний:

319

Добавлен:

19.11.2023

Размер:

41.48 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 3637 / 5037 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 > Следующая >>>

Здесь	коэффициент			4и' прини
мается по рис.		8-26;
\ , =	1 .2 5		+ - £ * - , (8 -7 9 а )
		О0\|(		Of\|
где размеры		hx, Л2,	Ьп — по рис.
8-27;
	К я = bJ26a			(8-796)
bzi — по	рис. 8-14;

Рис. 8-26. К расчету результирующего ко эффициента проводимости пазового рассе яния.

бд — воздушный		зазор	под до
полнительным полюсом,			предвари
тельно	принимается	6Д« 0 ,0 2 D\
Ял=	0 ,7 5 при бандажах		на лобо

вой части обмотки якоря из магнит ной проволоки и Ял= 0 ,5 при стеклобандажах и бандажах из немаг

нитной	проволоки;		ширина
у"	—	относительная
щетки,	определяющая число одно
временно		коммутируемых	секции:

V" =	-7 М - ( 1 +		— I	(8-80)
	*к	V	Р /
где tK— коллекторное			деление.
При расчете Я'; по (8-78) — (8-80)
необходимо		предварительно		вы

брать ширину щетки. Ширина щет ки принимается 6щ= (2 -ь 4 )(к при простых волновых обмотках, 6Щ= = (нп+0,5)/„ при простых петлевых обмотках и Ьщ>3/К при двухходо

вых петлевых обмотках.

Ширина щетки 6Щ определяет

ширину зоны коммутации Ь3,к, т.е.

Рис. 8-27. Расчетные размеры паза.

ширину дуги окружности поверхно сти якоря, в границах которой на ходятся коммутируемые секции:

Диаметр коллектора DK, коллек торное деление (к, а также ив вы бирают согласно § 8-4; укорочение обмотки в коллекторных делениях

е«= -^ — У\ принимается всегда со

знаком плюс. Ширина щетки долж на обеспечить ширину зоны комму тации:

К,к < ( 0 , 5 5 - 0,7) {х~ Ь р),				(8-82)
где т — Ьр=	511\|3.
Верхние	границы	этого	отноше
ния относятся к машинам			с	диа
метром якоря до 0 ,2		м, нижние зна
чения принимаются		при диаметрах

якоря выше 0,4 м. При отсутствии

добавочных	полюсов	в маши
нах малой	мощности	отношение
ba.it/ (т — Ьр)	можно	выбирать в

пределах 0,8— 1,25.

Принятое значение ширины щет ки округляется до ближайшего стандартного размера Ьш (см. табл. П-34).

361

Выбор марки щеток для машин		больше Ер, чтобы процесс коммута
постоянного тока — весьма сложная		ции протекал с некоторым ускоре
задача, так как от марки щеток за		нием. При расчете индукции в воз
висят коммутация машины и срок		душном	зазоре под добавочными
службы	коллекторно-щеточного	полюсами	Ябд принимают расчет
узла.		ное значение реактивной ЭДС Е'р =

На практике марку щеток опре

= (1,05+ 1,1)£Р.

индукция В6л

деляют в соответствии с условиями

этом

случае

работы

согласно

табл.

П-35,

где

равна, Тл:

приведены основные

технические

данные наиболее распространенных

<8'87»

марок

щеток

и области

их

приме

нения.

площадь

всех

ще

Контактная

ток, м2,

2Sm =

. 10—*,

(8-83)

где

/ щ — плотность

тока

щеточ

ном

контакте,

А/см2

(см.

табл.

П-35).

площадь

щеток од

Контактная

ного бракета

5 щ,с =

2 8ш/2р.

(8-84)

По

табл. П-34

выбирают

длину

Ширина

наконечника добавоч

/щ одной щетки, определяют пло

щадь

щеточного

контакта

одной

ного полюса 6д,н (рис. 8-28), м,

щетки

5 щ=6щХ/щ

и рассчитывают

Ьд.н <

(0,55 ч- 0,75) b3iK.

(8-88)

число щеток

на

один

щеточный

Длину наконечника добавочного

болт:

^ 5 - = АГЩ.

(8-85)

полюса /д,н принимают равной дли

не якоря /д,н= /а. Магнитный поток

Ощ

добавочного

полюса

воздушном

По

выбранным

размерам

щеток

зазоре

в зоне

коммутации, Вб,

6щ, /щ и Мщ определяют фактичес

Фад = Я о А Л . н.

<М9)

кую контактную площадь и уточня

ют плотность тока в щеточном кон

где

6 д Н= 6д,„+ 2бд

—

расчетная

такте /щ.

ширина

полюсного

наконечника до

Активная

длина

коллектора

при

бавочного полюса.

сердечнике

шахматном

расположении

щеток

Магнитный

поток

по длине

коллектора, м,

добавочного полюса,

Вб,

/„ =

ЛГЩ(/щ +

0,008) +

0,01, (8-86)

Фд =

ОдФлд,

(8-90)

где /щ — длина

щетки,

м.

где ад — коэффициент рассеяния до

Механический

расчет коллекто

бавочных

полюсов;

огд=2,5ч-3,5

ров приведен

в гл. 9.

для

машин

без

компенсационной

обмотки, ад= 2

для

машин

с ком

8-9. РАСЧЕТ ДОБАВОЧНЫХ ПОЛЮСОВ

пенсационной

обмоткой.

Магнитодвижущая

сила

обмот

Ширину сердечника добавочного

полюса

Ьл

предварительно опреде

ки

добавочных

полюсов

должна

ляют по зависимости на рис. 8-29, а.

создать в зоне коммутации магнит

Длину

сердечника

добавочного по

ное поле, индуктирующее в комму

люса /д принимают равной длине

тируемой

секции

ЭДС

коммутации

якоря; для машин с диаметром яко

£ к, направленную

встречно

к реак

ря до 0,132 м длина /д короче дли

тивной

ЭДС

Ер. Электродвижущая

ны полюсного наконечника

на (5—

сила

£ к

должна

быть несколько

10)•10-3 м.

362

Расчет МДС обмотки добавочных полюсов

Ле п/п. Расчетная величина

1Магнитный поток в воздушном зазоре

2Магнитная индукция в воздушном зазоре

3Магнитное напряжение воздушного зазора

4Магнитная индукция в зубцах якоря

5Напряженности магнитного поля в зубцах якоря по табл. П-20

6 Средняя напряженность поля в зубцах

7Магнитное напряжение зубцов

8Магнитная индукция в спинке

ярма:

на участке согласного на правления главного пото ка и потока добавочных полюсов па участке встречного на

правления главного потока и потока добавочных по

люсов 9 Напряженность магнитного

поля:

на участке с индукцией

Bj2

средняя напряженность магнитного поля в ярме

10 Магнитное напряжение ярма якоря

11Магнитный поток добавочного полюса

12Магнитная индукция в сердеч

нике добавочного полюса

13Напряженность магнитного по ля в сердечнике добавочного

полюса

14Магнитное напряжение в сер дечнике добавочного полюса

15Магнитное напряжение воз душного зазора между ста

ниной н добавочным полю

сом 16 Магнитная индукция в ста

нине:

на участке согласного на правления магнитных по токов глаппого и добавоч ного полюсов на участке встречного на

правления магнитных по токов главного и доба вочного полюсов

Расчетная формула

	фвд
	я	ф вд
В0д = Т ~ Г
		ед ‘Л
'?6д =	0,8бд АвдВвд.10«
Bzl =		*zlfl6A
Вг2 = кг2ВЙД
Bz3 =		*23 Ввд
	Нп
	Нгг
	н 23
	Н21 + 4Нг2 + Н2Я
“		6
Fz = Lz Нгср
	ф 6 + фбд
Bjl =		2Sj
	ф в ~ ф бд
J-	= ------- ~ ------
		2Sj
	"и
	И}2
	-	Н и - И »
« jc p		2
	F] — Hjcp F)
	Фд = °дФвд
Br „ -		- ф д
°с.д		j, i
		In
	Нс.п
Fс,д — Hс.л Лл
		ф . + фл
	“ “	2SC
		<IV - Ф д
Bci~		2Sa

Т а б л и ц а 8-21

Единица величины ное значе

ние

Вб

Тл

А/м

Тл

А/м

Вб

Тл

363

Продолжение табл. 8-21

№ п/п.		Расчетная	величина			Расчетная формула		Единица	Численное
№ п/п.		Расчетная	величина			Расчетная формула		ООЛН'ШПЫ
17	Напряженность магнитного по-
	ля в станине:		с	индукцией			н С1	А/м
	на	участке	с	индукцией			н С1	А/м
	Bci	участке	с	индукцией			Ис2	А/м
	на	участке	с	индукцией			Ис2	А/м
18	Вс2				.j		п С1— НС2
	Средняя	напряженность маг			.j	с.ср	п С1— НС2	А/м
	Средняя	напряженность маг				с.ср	2	А/м
	нитного поля		в	станине				А
19	Магнитное напряжение участка					Fc = Wc.cp Ц		А
20	станины			напряжений	^	= ^ - 1 - Ft + Fj +		А
20	Сумма магнитных			напряжений	^	= ^ - 1 - Ft + Fj +		А
	всех участков				+ Р С.Д + F6a! + Fc
					+ Р С.Д + F6a! + Fc
21	МДС обмотки добавочного по					Гд =	Fav -I- - J -	А
	люса

Индукция в сердечнике добавоч ного полюса, Тл,

(8-91)

М д

Она не должна превышать 1,6 Тл.

Сердечники добавочных полюсов выполняют из СтЗ при диаметрах якоря до 0,16 м, при больших диа метрах — из листов электротехни ческой стали марки 3411 толщиной 1,0 мм. В зависимости от отношения ширины полюсного наконечника к ширине сердечника форма по перечного сечения дополнительного полюса может быть прямоугольной (рис. 8-28) и прямоугольной со скошенным наконечником при

Ьд,«<Ьд.

Для расчета МДС обмотки до бавочных полюсов необходимо оп ределить магнитные напряжения отдельных участков и полную МДС магнитной цепи на один полюс в соответствии с табл. 8-21.

Распределение магнитных пото ков главных полюсов ФР и добавоч ных полюсов Фд в магнитной систе ме машины показано на рис. 8-29,6.

Магнитодвижущая сила обмотки добавочных полюсов для машин постоянного тока без компенсаци онной обмотки находится в преде лах

Гд = (1.2 1,4)

. (8-92)

Число витков обмотки на один добавочный полюс

Рис. 8-29. К расчету магнитной цепи доба				=	^ й ,	(8-93)
вочных полюсов.
а — зависимость	ширины добавочных	полюсов	от	где ад — число	параллельных	вет
диаметра якоря:	0 — магнитные цепи	главных	н	вей обмотки добавочного полюса,
добавочных полюсов.				вей обмотки добавочного полюса,

364

обычно ад= 1 ;

при наличии компен

ZP — сумма

потерь

маши

сационной

обмотки

равно

числу

не, кВт;

параллельных

ветвей

компенсаци

Ях — потребляемая мощность,

онной обмотки; число витков округ

кВт.

ляется до ближайшего целого числа.

Сумма

потерь

в машине

в об

Сечение

провода

обмотки

доба

щем случае, кВт,

вочных полюсов, м2,

Р =

Я0а+ Я эх +

Рэ,а+ Рэ.я+

Яа-К +

<7д = ~ Т

(8-94)

Л ц

Рст + Р ML-X “Г

Р доОу

(8 -9 8 )

Яд-'д

Средине

значения

/ д машин по

где

ЯЭа— электрические

потери

стоянного

тока

при

исполнении

в обмотке

якоря;

IP44

могут

быть примяты

(2—3 )Х

Рэ#с— электрические потери в

Х 106

А/м2,

при

исполнении IP22—

стабилизирующей

об

(4,5—6,5) - 106 А/м2.

мотке;

Марка

провода

и тип

обмотки

Яэ,„— электрические потерн в

добавочных

полюсов

выбираются

обмотке параллельного

согласно рекомендациям табл. 8-20.

возбуждения;

По выбранному

стандартному сече

Яэ,д — электрические потери в

нию

проводника

уточняется

плот

обмотке

добавочных

ность тока / д.

размещения ка

полюсов;

После

проверки

Яэ,к— электрические потери в

тушек главных и добавочных полю

компенсационной

об

сов с учетом

принятых

припусков

мотке;

на разбухание катушек (см. § 8-7)

Ящ— электрические потери в

определяют окончательные размеры

переходном

контакте

витка катушки, м:

щеток

на

коллекторе;

*д.сР=2(Ьд +

/д)+я(&ктд+2Д1И)1(8-95)

Яст— магнитные

потери в

стали

якоря;

где 6Д и /д -

ширина

и длина сер

Ямсх— суммарные

механичес

дечника добавочного полюса;

кие потерн;

&кт,д — ширина

катушки

доба

ЛгоО

добавочные потерн.

вочного полюса;

Электрические потерн в обмотке

Аиз — односторонний

размер за

якоря, кВт,

зора

между

сердечником

добавоч

ного полюса и катушкой с учетом

Я * =

И Г * .

(8 -9 9 )

изоляции

сердечника;

Диа= (1,7-j-

Электрические

потерн

стаби

4 -2,2)-10-3 м при диаметрах якоря

до 0,5 м.

обмотки

доба

лизирующей обмотке. кВт,

Сопротивление

Я*.с = / 2Яс*Ю^.

(8-ЮО)

вочного полюса в холодном состоя

нии, Ом,

Электрические

потерн

цепи

•

(М б)

обмотки

параллельного

возбужде

1,4

ния, кВт,

Масса

меди

обмотки

добавоч

^ . B = ^»^D*10_3 = ^ L Ю Л

(8-101)

ных

полюсов

т д= 8900 /д.ср а>д• 2рл<7Д.

(8-96а)

где

Uа— напряжение

на

выводах

8-10. ПОТЕРИ И КПД. РАБОЧИЕ

обмотки

возбуждения.

в обмотке

Электрические потерн

ХАРАКТЕРИСТИКИ

добавочных полюсов, кВт,

Коэффициент

полезного

дейст

вия машины, %,

Я э>я = / - Л я - 1 0 - 3.

(8 -1 0 2 )

11 =

100 =

Т ^ Г Г р |00’

(8'97)

Электрические потерн

в компен

сационной

обмотке, кВт,

где

Я„— номинальная

полезная

мощность машины, кВт;

Я э,к =

Ю "3.

(8 -1 0 3 )

365

Электрические потери в переход			8-30. Семейство кривых А на этом
ном контакте щеток на коллекторе,			рисунке относится к машинам с вен
кВт,			тиляторами, установленными на ва
	Рщ=	2Д1/и1/ ' Ю~\ (8-104)	лу машины, семейство кривых Б—
			к машинам,	приводные	двигатели
Значение		2ДUm определяется	вентиляторов	которых	не установ
для	конкретной марки щеток по		лены на машинах.
табл.	П-35.

Магнитные потери в стали зуб цов и ярма якоря, кВт,

X (Щ/П' + Щт,).			(8-105)
Масса	стали	зубцов	якоря с
овальными	пазами,	кг,
/712= 7800Zbz {hx+		l6kc.	(8-106)
Масса стали зубцов с прямо
угольными	пазами,	кг,
т =7800 Zb,cphn lbkc.			(8-107)
Масса стали спинки ярма, кг,
и ,_ 7 8 0 0 " 1 ( ° - .2" / ^ Ь л -
			(8-108)
При наличии аксиальных кана

лов в спинке ярма при расчете мас сы необходимо учитывать уменьше

ние	площади	сечения стали ярма
на	площадь поперечного		сечения
всех каналов.
Суммарные		механические поте
ри,	кВт,
^"мех = ^*т.ш "Ь ^веит "Ь ^т.п»			(8-109)
где	РТ,щ— потери на трение щеток
о коллектор;
75всит+7>т,п — потери на			венти
ляцию и трение в подшипниках.
При средних		значениях	удель

ного нажатия на щетку 3-104 Па (0,3 кгс/см2) и коэффициенте тре ния щеток о коллектор, равном 0,25, потери на трение щеток о кол лектор, кВт,


	Ятщ =	7 ,5 2 $ щ*к,		(8-110)
где	2S m— суммарная		площадь
	контакта всех			щеток,
	м2;		скорость
	vK— окружная
	коллектора,		м/с.
Средние значения потерь Люит-Ь
;+Р т,п	можно	определить		по рис.

шипниках.

Добавочные потери при номи нальной нагрузке, кВт:

для некомпенсированных машин

^ 06= 0 ,0 1 ^ - ;	(8-111)
%
для компенсированных	машин
Рао б = 0,005^ -,	(8-112)
Ли

где т)н — предварительное значение КПД по рис. 8-6.

При номинальной нагрузке КПД

определяется	в следующем		по
рядке.
Задают	значения	тока	якоря
/« 0 .1 /,,; / да0,25/„;		/да0,5/„; /да
да0,75/я; /« 1	,0 /„ ; /« 1 ,2 5 /„ .

Для каждого значения тока оп ределяют мощность, кВт:

P1= f/11/.1 0 - 3+ ( / D/ D.II.1 0 ^ . (8-113)

Рассчитывают суммарные поте ри 2 Р. Для каждого значения тока

определяют полезную мощность на валу Рг и по (8-97) определяют

КПД.		зависимость	P2= f(l),
Строят
г\| = Ф (/)	и	для номинального зна
чения	Ргм	определяют	номиналь

ное значение тока якоря /„ и номи нальный КПД г)„.

Электромагнитная мощность при

номинальном значении тока	якоря
Р' = Р г - Р * а- Р о ,с -
- Р о я - Р м - Р щ -	(8-П4)
Номинальное значение ЭДС, В,
Ец~ Р'Ип-	(8-П5)

Номинальное значение магнит ного потока Фб„ и суммарную МДС F*и определяют по характеристике холостого хода машины; по пере ходной характеристике рассчитыва ют размагничивающее действие реакции якоря Fqd.

Номинальная частота вращения, об/мин,

Пн	60Е„	'	(8-116)
	{p/a)NФб1\|

Номинальный ток обмотки па раллельного возбуждения

2А(/Щ— падение		напряжения б
щеточном	контакте,	принимается
согласно	приложению	IV.	является
Однако £ в (8-120)
сложной	функцией	тока	якоря /,
тока возбуждения /„ и состояния

магнитной цепи машины. Для опре деления ЭДС £ необходимо задать


ся током		возбуждения		/ п и током
якоря I,		рассчитать результирую
щую МДС согласно (8-64):
^ ^ - £ , ± £ , 4 ( 8 - 1 2 1 )
По	характеристике			намагничи
вания,	построенной согласно				табл.
8-19, определяется ЭДС £.
Если	при		указанных	расчетах
напряжение на выводах				генератора
U= const,		а	рассчитывается		зави
симость	тока		возбуждения от		тока

нагрузки / и= / ( / ) , то полученная характеристика называется регули ровочной.

Если принимается полное сопро тивление в цепи обмотки возбужде


ния rnv = con st			и определяется за
висимость напряжения U на выво
дах	машины		от	тока	нагрузки:
U = f (/),		то полученная			характери
стика	является		внешней		характери
стикой		генератора.		В этом случае

lB,u= - z ~ Fc + Fqd

(8-П7)

МДС в

(8-121)

f 0= J L Wu,

где

0»в

w„ — число

витков

обмотки

воз

Вращающий

момент

на

валу

двигателя, Н-м,

буждения.

расчета

серии внешних

М =

д,~

(8-118)

Путем

характеристик для

нескольких

зна

чений г„2

можно

построить нагру

Ток двигателя

зочную

характеристику,

дающую

/щ

(8-П9)

зависимость

напряжения

U на

вы

водах машины от тока возбуждения

Зависимости М, п, т|, / от полез

/ о для

принятого

значения тока на

ной

мощности

на

валу Ръ опреде

грузки.

ляют

рабочие характеристики дви

гателя.

расчете

рабочих

характе

8-11. ОСОБЕННОСТИ ТЕПЛОВОГО

При

ристик

генераторов

принимается

И ВЕНТИЛЯЦИОННОГО РАСЧЕТОВ

частота

вращения

якоря

п = const.

МАШИН ПОСТОЯННОГО ТОКА

Напряжение

на выводах генера

Тепловой и вентиляционный рас

тора,

В,

определяется

из

основного

четы машин постоянного тока ос

уравнения напряжения

Rc +

новываются

на

общих

принципах

U =

E - / ( R a + Rtt +

расчета

тепловых

вентиляцион

4- Rn) — 2Д(/Ш,

(8-120)

ных схем

электрических

машин, из

ложенных

в гл. 5.

где Е — ЭДС обмотки

якоря;

Для

приближенной

оценки

теп

Ra, Як. Rc,

Яд — сопротивления,

ловой

напряженности

машины

до

определяются

по

(8-26),

(8-51),

статочно

определить

превышения

(8-74) и

(8-96)

соответственно;

температуры

отдельных

ее актив

367

ных

частей

при

выбранных

элект

Для

расчета

потерь,

отводимых

ромагнитных нагрузках и геометри

охлаждающим внутренние

объемы

ческих

размерах.

средние

машины воздухом и наружной по

Обычно

рассчитывают

верхностью

машины,

принимают,

превышения

температуры

обмоток

что

через

наружную

поверхность

якоря,

возбуждения,

добавочных

отводится часть потерь обмоток воз

полюсов и компенсационной, а так

буждения,

стабилизирующей,

доба

же

поверхности

коллектора.

вочных полюсов и компенсационной,

Эти

превышения

температуры

равная:

с учетом

приближенного

расчета

при исполнениях по степени за

должны быть ниже предельных до

щиты и способу охлаждения

IP22,

пускаемых

значений,

установлен

IC01, IP22, 1C17, IP44, IC37

ных ГОСТ 183-74, не менее чем на

Л , . р = 0 . 1 ( />. , г +

Р ..х

10% .

Прн

расчете

средних

превыше

р „

Л,.,):

(8-|22>

ний температуры

активных

частей

при

исполнении

IP44,

IC0041

машины необходимо сопротивления

обмоток привести

к предельным до

пар

-=0,3 (Я

в.т

->-Я

пускаемым

температурам

для

вы

' \

с,т

Ядт +

Якт);

(8-123)

бранного

класса

нагревостойкостн

изоляции.

Для этого сопротивления,

при

исполнении

IP44,

ICO141

вычисленные при

расчете

рабочих

Л ,р

о>4 ( Л , т +

, т -1-

характеристик,

необходимо

умно

жить на

коэффициент kT. При клас

Яд.т+Я «1Т).

(8-124)

се

нагревостойкостн

изоляции

Потери,

отводимые

охлаждаю

kT=

1,15,

при

классе

нагревостой-

кости F Ат=

1,07, при классе нагре-

щим воздухом из внутреннего объе

востойкости

Н Ат=

1,145.

машин

ма машины, составляют:

Вентиляционный

расчет

2Я' = 2 Я - Я 11а1„

(8-125)

постоянного тока также выполняют

с использованием

средних

значе

где

2 Я = Я 1—Ян, а

при

исполнении

ний

аэродинамических сопротивле

IP44

2 Я = Я ,—Я„—А(Ят.п+ Я вв„т).

ний

конструктивных

размеров

Соответственно

потери Я ', отво

вентиляционных

устройств

серий

димые охлаждающим

воздухом

из

ных машин.

внутреннего

объема

машины через

Для

теплового

вентиляцион

поверхность г-й обмотки

главных и

ного

расчетов

машины необходимо

добавочных полюсов, в зависимости

установить

мощности

тепловых

по

от исполнения машины

системы

токов,

площади отдельных

поверх

охлаждения

согласно

(8-122) —

ностей

коэффициенты теплоотда

(8-124)

составляют:

0,9Я,;

0,7Я,;

чи с

этих

поверхностей.

0,6Я<.

Потери

мощности

в обмотках с

При

расчете

среднего превыше

учетом

поправочного

коэффициента

ния температуры компенсационной

kT, Вт:

обмотки необходимо учесть и доба

Рт = kT l\ R0 — в обмотке яко

вочные потери, возникающие в по

Яд т =

ря;

обмотке

до

люсных

наконечниках

главных

по

kT II Яд — в

люсов вследствие

зубчатости

нако

бавочных

полюсов;

нечников. Эти потери ориентировоч

Як т =

kTIl Як

— в

компенсаци

но равны, Вт:

онной

обмотке;

РС1 = k^I\ Rc — в стабилизиру

/Zn у

.5 2рМ

(8. 126)

Рлл =

ющей обмотке;

kT Г\ п R0 — в обмотке возбу

U0V

10*

ждения.

где

kA— коэффициент,

зависящий

Расчетные значения потерь в об

от толщины

листа

стали

главного

мотках

принимают

при номиналь

полюса: Л д = 1,5 при толщине листа

ных токах якоря и возбуждения.

0,5

мм, /гд=2,8

при толщине листа

368

1,0	мм и Л д=4	при толщине листа
1,5 мм;
k(,K— коэффициент воздушного
зазора полюсного		наконечника;
/к — зубцовый		шаг паза компен
сационной обмотки;
Лг, /г — ширина и длина			полюс
ного	наконечника	главного	полюса.

Расчетные поверхности охлажде ния тепловыделяющих поверхностей якоря обмоток главных и добавоч ных полюсов зависят от выбранной системы охлаждения (радиальной млн аксиальной) и формы и разме ров охлаждающих каналов, образо ванных поверхностями охлаждения обмоток возбуждения главных и до бавочных полюсов.

При тепловом расчете принима ют следующие формулы для расчета поверхностей охлаждения.

Поверхность охлаждения	яко
ря, м2:
при аксиальной вентиляции
Sa = (лD + п М (/„ - 0,52 /0),	(8-127)

где «к, dK— число и диаметр акси альных вентиляционных каналов якоря;

2/о — общая длина (подлине якоря) бандажа;

при радиальной вентиляции

Sa = лD (/„ — 0,5 2/б — nv Л„), (8-128)

где пр, Ьр — число и ширина ради альных вентиляционных каналов.

Поверхность охлаждения пазо вой части обмотки якоря и компен сационной обмотки, м2,

Sn = nZl6kc,

(8-129)

где П — периметр поперечного се

чения паза: для		овального полуза
крытого	паза	/7= я (Г\|+ г2)+2/1Ь

для прямоугольного открытого паза /7 = 2 (Л„+Л„);

k k c — длина магнитопровода якоря (главного полюса — для ком пенсационной обмотки).

Поверхность охлаждения наруж ной поверхности лобовых частей об

мотки якоря, м2,
5 Л = 2nD	- 0,3 /0.,), (8-130)

где /пыл — длина вылета лобовой части обмотки якоря: /Пыл=0,3т при 2/э=2 м /пыл»0,4т при 2/7^4;

2/бЛ— полная ширина бандажа лобовой части обмотки.

Поверхность изоляции лобовых частей обмотки якоря, м2,

		2SM3J1 =		2 z n ,n,n /.V		(8-131)
где	Я\|\|3,л — периметр				поперечного
сечения			условной		поверхности
охлаждения лобовой					части: для
овального			полузакрытого			паза
/7113,л =		(1 +л/2) (г,+ г2) + Ль				для
прямоугольного				открытого		паза
/7„3,;,=2(Л\|1+Л „);
	1Л— длина лобовой части обмот
ки якоря, м.				охлаждения		лобо
вой	Поверхность
	части		компенсационной			обмот
ки, м2:
для стержневой обмотки
	SK,„ =		2P'Vк /к,л [Ья-г ЛдУ,			(8-132)
для		катушечной			(секционной)
обмотки)
SKJl = 2pZK/к л (26К>П+					^ ) ,	(8-133)

где Л/к — число стержней компенса ционной обмотки на один полюс;

Лк,я. Лк,а — ширина и высота ду ги компенсационной обмотки;

Лк,п, Лк,л — ширина и высота па за компенсационной обмотки.

Поверхность охлаждения обмот ки возбуждения, м2,

s . = U я -

<8' ш >

где /в,ср — средняя длина витка об мотки возбуждения;

По — периметр поперечного сече ния условной поверхности охлажде ния обмотки возбуждения. Для оп ределения периметра П по эскизу междуполюспого окна определяют длины участков контура поперечно го сечения обмотки; поверхности, прилегающие к сердечнику главно го полюса, не учитываются; поверх ности, обращенные к каналам шири ной менее 6 мм. учитываются с ко эффициентом 0.5; поверхности, при легающие к изоляционным рамкам, учитываются с коэффициентом 0,3.

Поверхность охлаждения обмот ки добавочных полюсов, м-',

— /д ср 77д»

(8-135)

где расчет периметра Яд — попереч ного сечения условной поверхности

24—326

369

охлаждения	добавочного			полюса —		где ос„ — коэффициент теплоотдачи
производят	так	же, как		и для	об	по рис. 8-31.		на
мотки возбуждения.					кол	Превышение температуры
Поверхность			охлаждения			ружной	поверхности лобовых	Час
лектора, м2,						тей якоря, °С,
S„oa =			"DK/K,	(8-136)
где DK и /к — диаметр и длина кол
лектора.
Расчетное		значение		наружной		Перепад температуры в изоля
поверхности	охлаждения			двигате		ции паза обмотки якоря, °С:		па-
ля, м2,						для	опальных полузакрытых

S0XJt = JtD., (/д + 2/пыл), (8-137)

где D„— наружный диаметр ста нины, м;

/пыл — вылет лобовых частей обмотки якоря, м.

Коэффициент теплоотдачи с по верхности твердого тела зависит от характера течения охлаждающей среды, омывающей поверхность, конфигурации и размеров поверхно сти, характера покрытия и т. д.

Средние значения коэффициен тов теплоотдачи с расчетных поверх ностей машин постоянного тока при ведены на рис. 8-31—8-33.

Превышение температуры по верхности магнитопровода якоря над температурой воздуха внутри машины, °С,

		х / й ± й . +			*н»Л	(8-140)
		\	8^экв		*•“»/
где Л\| и г2— размеры паза;
Вт/(м Щ
		(1)'ос„
1	0			/
1	0
1/00
					(4Ice; В ф 2 ‘С)
	800					100
	800		'	6		80
600						60
	/Об				ni	Щ
400					ni	20
						20
	0	2110	400	6110	В110{об/мЩ-м

Рис. 8-32. Минимальные значения коэффи

циента	подогрева		воздуха	для	исполне
ний и	способов охлаждения			машины.
/- 1 Р 2 2	(ICOI.	IC37),	IP44. IC37	при	D„<0,6 м;
2 - IP44, IC0141		при Da <0,22.


Рис. 8-31. Коэффициенты теплоотдачи								с
поверхностей при				аксиальной		вентиляции.			Рис. 8-33. Коэффициенты	теплоотдачи с
1 — якоря		и лобовых		частей обмоток			якоря	для
исполнений		IP22 н	IP44; 2 — обмоток				параллель		поверхности коллектора.
ного	возбуждения		и	добавочных		полюсов;		3 —	/ — без аксиальных каналов;	2 — с аксиальными
дуг	компенсационной			обмотки;	4 — полюсного на
конечника		главного		полюса в	воздушный зазор.

370

<<< < Предыдущая 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 3637 / 5037 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 > Следующая >>>

Соседние файлы в папке книги