5 Расчет коммутации и добавочного полюса

5.1 Размеры коллектора и щеток

Контактную поверхность щеток одного щеткодержателя определяем, см²:

; (5.1)

где,j_щ– плотность тока под щеткой, обычно при номинальном режиме:

j_щ = 818 А/см²; принимаемj_щ = 12 А/см²;

g– число щеткодержателей равное числу полюсовg= 2p=6;

По ГОСТ 12232.1-77 ширину щетки примем равной

Число коллекторных делений, перекрытых щеткой (должно удовлетворять условию , т.е.):

; (5.2)

где, - коллекторное деление, мм:

; (5.3)

;

тогда , 1,9<2,27<6.

Общую длину щеток одного щеткодержателя определяем по формуле, см:

; (5.4)

Длину одной щетки определим по, мм:

; (5.5)

где n_щ– число щеток в щеткодержателе,

Согласно ГОСТ 12232.1 – 77 примем l_щ= 40мм.

Окончательное значение плотности тока определяем по формуле, см:

; (5.6)

.

Длину рабочей поверхности коллектора находим по формуле, мм:

, (5.7)

.

5.2 Реактивная эдс

Ширину зоны коммутации, приведенную к окружности якоря рассчитываем по формуле, мм:

; (5.8)

где, - коллекторное деление, пересчитанное на окружность якоря, мм:

;

тогда .

Удельную магнитную проводимость потока рассеяния паза рассчитываем по формуле, :

; (5.9)

где _п1– магнитная проводимость пути потока рассеяния для части паза над медью,:

, (5.10)

где, к_банд– коэффициент, учитывающий увеличение магнитной проводимости от наличия бандажей,к_банд= 1;

₀= 410^-7 Г/м– магнитная проницаемость воздуха.

;

_п2– магнитная проводимость части паза, занятой медью,:

; (5.11)

где, к_i= 1, посколькуh_пр< 5 мм,

;

_к– магнитная проводимость потока рассеяния по коронкам зубцов,:

; (5.12)

где, _д1 == 5,5 мм;

мм:

тогда ;

_л– магнитная проводимость рассеяния для лобовых частей обмотки,:

, (5.13)

где, , мм:

;

тогда ;

итак,

Величину среднего значения реактивной ЭДС определяем по формуле, В:

; (5.14)

5.3 Сердечник добавочного полюса

Индукцию в зоне коммутации рассчитываем по формуле, Тл:

; (5.15)

.

Магнитный поток в зоне коммутации определяем по формуле, Вб:

; (5.16)

где, :

;

тогда .

Магнитный поток в сердечнике добавочного полюса определяем по формуле, Вб:

; (5.17)

где, = 2 для компенсированных машин,

.

Ширину сердечника добавочного полюса находим по выражению, м:

; (5.18)

где, = 0,97 – коэффициент заполнения сталью сердечника;

l_mд– длина сердечника добавочного полюса, принимаем равнойl_а,, мм;

В_мд=0,25Тл–индукция в сердечнике, что не превышает допустимую величину 0,6 – 0,7 Тл,

.

Для обеспечения крепления сердечника к остову должно выполняться условие, м:

; (5.19)

где, d_б= 0,02 м – диаметр болта крепления;

₁= 0,005 м – зазор между отверстием под болт и боковой гранью полюса;

= 5 мм –расстояние от сплошного стержня до боковой грани сердечника.

.

Условие выполняется. Следовательно, по условию крепления принимаем

b_mд= 36 мм.

5.4 Параметры катушек добавочного полюса

Намагничивающую силу катушки добавочного полюса рассчитываем по формуле, А:

; (5.20)

где, , А:

;

где, , А:

где ,

;

тогда .

Число витков катушки добавочного полюса определяем по формуле:

, (5.21)

где, а_д=1 – обмотки добавочных полюсов соединяем последовательно,

.

Сечение меди катушки добавочного полюса находим по формуле, мм²:

, (5.22)

где, j_д= 6А/мм².

.

Таблица 5.1-Изоляция катушки добавочного полюса

Наименование	Материал			Заполнение паза, мм
				по высоте			по ширине
Межвитковая полиамидная пленка толщиной 0,05 мм			––
Корпусная	полиамидная лента толщиной 0,05 мм, 4 слоя вполуперекрышу
Покровная	стеклолента толщиной 0.1 мм, 1 слой встык
ИТОГО			1			1.03
Медь	марка ПЭТВСД	80
ВСЕГО			81			11.18

Высоту меди принимаем по чертежу магнитной цепи равной 80 мм, ширину – такую же, как у компенсационной обмотки 1,45 мм.

Уточненное сечение меди катушки добавочного полюса находим по формуле, мм²:

, (5.23)

.

Длину меди одного витка дополнительного полюса определяем по формуле, м:

, (5.24)

где b_k - ширина катушки, м,

.

Сопротивление добавочных полюсов рассчитываем по формуле, Ом:

, (5.25)

.

Массу меди всех катушек определяем по формуле, кг:

, (5.26)

.