Лифанов - расчет эл. машин малой мощности
.pdfМеханические потери. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
а) Потери на трение щёток о коллектор |
|
|
|
|||||||||
|
|
P |
|
= k |
p |
S / υ |
, |
Вт, |
|
|
(3.82) |
|
|
|
т.щ |
|
T |
щ |
щ К |
|
|
|
|
|
|
где kT – коэффициент |
|
трения щёток о |
коллектор; pщ – удельное давление на |
|||||||||
щётки, Па; Sщ/ – суммарная поверхность |
контакта |
всех щёток, |
м2 ; υК – |
|||||||||
окружная скорость коллектора, м/с. При |
средних |
значениях |
удельного |
|||||||||
давления на щётки p |
|
= 3 104 Па и коэффициенте k = 0,25 |
|
|||||||||
щ |
|
|
|
|
|
|
|
|
T |
|
|
|
|
Pт.щ = 7,5SщυК , Вт. |
|
|
(3.83) |
||||||||
б) Потери на трение в подшипниках |
|
|
|
|
|
|||||||
P |
= k |
m/ n10−3, Вт. |
|
|
(3.84) |
|||||||
|
|
Т.П |
|
|
m |
a |
|
|
|
|
|
|
Здесь km – коэффициент, который для электрических микромашин с
шарикоподшипниками |
(по |
|
опытным |
|
данным) составляет 1…3; m/ |
– масса |
||||||||||||||||||
якоря, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
π |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
m |
/ |
= |
|
2 |
|
+ D |
2 |
l |
|
)n, кг. |
|
|
|
(3.85) |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(D l γ |
a |
|
K |
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
a |
|
4 |
|
a δ |
|
|
K |
|
|
|
|
|
|||||
Если |
принять |
km = 2, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
а |
|
среднюю |
удельную массу |
якоря |
и |
коллектора |
|||||||||||||||||
γa =γK =8500 кг/м3 , то |
|
|
|
=13(D2l |
+ D2 l |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
P |
.П |
K |
)n, Вт. |
|
|
|
(3.86) |
||||||||||||||
|
|
|
Т |
|
|
|
|
a δ |
|
K |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
в) Суммарные механические потери |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
PMX = Pт.щ + РТ.П + РТ.В, Вт. |
|
|
|
(3.87) |
|||||||||||||||||
Здесь |
P |
– потери на |
|
|
трение |
якоря |
|
о |
воздух, P |
= 2D3l n3 |
10−6, Вт, при |
|||||||||||||
|
T .B |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
T .B |
a δ |
|
|
|
n =12 000 об/мин. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Полные потери в машине |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
Р =1,1(Рэл + Рмг + РМX ), Вт. |
|
|
|
(3.88) |
|||||||||||||||||
Полезная мощность |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
P2 = P1 − ∑P, |
Вт, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(3.89) |
||||||||
где P1 =UIa , Вт – потребляемая двигателем мощность. |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
Коэффициент полезного действия в номинальном режиме |
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
η = |
UIa |
−∑P |
100 % . |
|
|
|
|
|
|
|
(3.90) |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
UIa |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
3.9. Рабочие характеристикиэлектродвигателя |
|
|
|
|||||||||||||||||||||
Основными |
рабочими |
|
характеристиками |
электродвигателя |
постоянного |
|||||||||||||||||||
тока являются |
зависимости: |
Ia = f (M2 ) ; |
P1 = f (M2 ) ; |
; n = f (M2 ) ; P2 = f (M2 ), |
||||||||||||||||||||
где M2 – полезный момент на |
валу. Результаты расчёта рабочих характеристик |
71
удобно представить в виде таблицы 3.2 с формулами для определения ряда необходимых величин при заданном значении потребляемого тока.
|
|
|
|
|
|
Результаты расчёта рабочих характеристик |
|
Таблица 3.2 |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Определяемые величины |
|
|
k |
|
|
|
|||||||
0,4 |
0,6 |
0,8 |
|
1,0 |
|
1,2 |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Ua = Iara , B |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Uщ, В |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
U = |
Ua + |
Uщ, В |
|
|
|
|
|
|
|
||||
Ea =U − |
U , B |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
n = (60aEa )/( pNФδ ), об/мин |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
P |
= I 2r , Вт |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
эл.а |
|
a |
a |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Р |
= I 2 |
U |
щ |
, |
Вт |
|
|
|
|
|
|
|
|
щ.к |
|
a |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
РМХ , |
Вт |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
PМГ , |
Вт |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
∑P, |
Вт |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
P1 =UIa , |
Вт |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
P2 = P1 −∑P, |
Вт |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
η = (P2 / P1) 100 % |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
M2 = 9,55P2 / n, Н м |
|
|
|
|
|
|
|
72
Глава 4
Исполнительный двигатель постоянного тока с полым ротором
4.1. Общие сведения
В стартстопных лентопротяжных механизмах, применяемых во внешних запоминающих устройствах ЭВМ – накопителях на магнитной ленте (НМЛ) наибольшее распространение получил монороликовый способ ведения магнитной ленты. Сущность способа состоит в том, что магнитная лента охватывает (ведущий вал) моноролик на большом угле, достигающим 150…1800, и находится с ним в постоянном контакте. Благодаря определённому значению трения покоя между лентой и монороликом движения МЛ происходит без проскальзывания и деформаций.
Информация на МЛ записывается зонами. В соответствии с этим НМЛ является быстродействующим, реверсивным, стартстопным механизмом, с помощью которого осуществляется разгон ленты за определённое время, равномерное перемещение её в прямом или обратном направлении с требуемой номинальной скоростью, а также торможение (останов) в строго регламентированное время. Между зонами имеются интервалы (межзонные промежутки) необходимые для разгона и торможения (рис. 4.1).
Величина междузонного промежутка определяется следующим образом hМП = h0 + hз−в + hp ,
где h0 – длина участка ленты, расходуемая на останов (торможение) ленты после записи или воспроизведения зоны; hз−в – расстояние между линиями воздушных зазоров головок записи и воспроизведения (у современных НМЛ hз−в = 3,8 мм); hp – длина участка МЛ, расходуемая при разгоне до номинальной скорости движения υЛ .
Стартстопный режим характеризуется частотой повторения циклов до 250 Гц. При рабочих скоростях движения и величине междузонного промежутка 5 м/с и величине междузонного промежутка 0,7 см угловые ускорения, которые должен обеспечивать ИДП, достигают десятков тысяч рад/с2.
Укажем некоторые параметры ИДП современных НМЛ: суммарный момент инерции вращающихся частей 14·10-7 кг·м2; время разгона до скорости 2500 об/мин – tp = 0,5...1,0 мс; электромеханическая постоянная времени
TM = 0,7...0,8 мс; угловое ускорение ε = (2,6...3,6) 105 рад/с2.
При таком быстродействии двигатель достигает рабочей скорости после поворота на 5…70.
73
ϕ |
|
моноролик |
|
|
|
|
|
магнитная |
|
|
лента |
h0 |
hЗ−В |
hP |
междузонный промежуток |
||
|
hMP |
Зона |
|
будущей |
|
|
|
записи |
линия зазоров |
|
|
МГ воспроизведения |
|
|
Останов |
|
Разгон |
МЛ |
|
МЛ |
νЛ |
|
νЛ |
t0 |
|
tP |
Рис. 4.1. Монороликовый способ ведения магнитной ленты |
Этим требованиям удовлетворяет ИДП с полым якорем и внешним индуктором в виде радиально расположенных постоянных магнитов из высококоэрцитивных сплавов [25] (рис. 4.2). Рассмотрим алгоритм его расчёта.
4.2. Выбор основных размеров
Длина ленты, расходуемая на разгон и останов |
|
hp.o = ho + hp = hМП − hз−в = 7,6 −3,8 = 3,8 мм. |
(4.1) |
74
δo.c
δ
D
Dвнутр
d Н в
подл
dаи
D p c
δ
D
a
δП
δ
Рис. 4.2. ИДП с полым якорем и внешним индуктором
Так как разгон и останов ленты происходит равномерно, т.е. с постоянным ускорением, то время разбега и торможения будет
tp +t0 |
= tp.o = |
hp.o |
, |
(4.2) |
υ |
||||
где υH – линейная рабочая скорость, м/с. |
H |
|
|
|
|
|
|
||
Или |
ωH , |
|
|
|
tp.o = |
|
|
(4.3) |
|
|
ε |
|
|
|
|
H |
|
|
|
где ωH и εH – угловые частота и ускорение (замедление). При этом
|
ω |
|
|
ω |
H |
|
2υ2 |
|
|
εH = |
|
H |
= |
|
= |
H |
, |
(4.4) |
|
|
hp.o /υH |
|
|||||||
|
tp.o |
|
|
hp.oDp |
|
где Dp – диаметр ролика, м.
75
Суммарный момент инерции |
|
J = J Я + JM , кг м2 . |
(4.5) |
Здесь J Я – момент инерции вращающихся частей двигателя; JM |
– момент |
инерции моноролика. |
|
Как показывают исследования, суммарный момент инерции при оптимальном
радиусе моноролика должен составлять [25] |
|
|
||||||||||||
|
|
|
J ≈1,33J Я . |
|
|
(4.6) |
||||||||
Динамическая составляющая тока якоря |
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
I Д ≈ I = |
|
Jε |
, A . |
|
(4.7) |
||||||
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ke |
|
|
|
|
|
При этом учтено, что момент двигателя при разбеге (торможении) |
|
|||||||||||||
|
|
|
M = |
N P |
ΦI = J dΩ |
, |
(4.8) |
|||||||
или |
|
|
|
|
π a |
|
|
|
dt |
|
|
|||
M = keI , |
|
|
|
|
|
(4.9) |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
где ke = |
N |
P Φ ≈ 0,038...0,045. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
2π a |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Среднеквадратичный ток |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
I |
ср.кв |
= |
I 2 |
2t |
p.o |
f , A , |
(4.10) |
|||||
|
|
|
|
|
Д |
|
|
1 |
|
|
||||
где f1 – частота переключений. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Сечение проводника обмотки якоря |
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
q/ |
= |
Iср.кв |
, |
|
|
|
|
(4.11) |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
a |
|
|
|
2аj/ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a |
|
|
|
|
|
|
где |
j/ |
= 50...70 А/мм2 |
– плотность тока в обмотке якоря; а |
|
a |
|
|
параллельных ветвей, а=1.
Далее выбирается стандартный провод ПЭТВ или ПЭТ-155, сечению к qa/ и уточняется плотность тока (см. Приложение 1).
ja = Iср.кв .
2аqa
Полный момент инерции [28]
|
|
|
1 |
|
|
D2 |
|
Dвнутр2 |
|
J |
|
= |
|
k |
m |
|
+ |
|
, |
|
2 |
4 |
4 |
||||||
|
я |
|
h |
я |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
– число пар
близкий по
(4.12)
(4.13)
где mя – масса якоря; kh – коэффициент, учитывающий влияние лобовых частей,
вала, коллектора и моноролика, kh ≈1,6...1,8; |
D и Dвнутр |
внешний и внутренний |
диаметры якоря. |
|
|
В случае однослойной обмотки (см. рис. 4.2) |
|
|
D = Dср + dаи + 2 δ |
≈ Dср + dаи ; |
(4.14) |
76
|
|
|
|
|
|
|
|
Dвнутр = Dср − dаи − 2 |
|
подл ≈ Dср − dаи . |
|
|
|
|
|
(4.15) |
||||||||||||||
При двухслойной обмотке |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
D = Dср + 2dаи + 2 δ |
≈ Dср + 2dаи ; |
|
|
|
|
|
(4.16) |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Dвнутр = Dср − 2dаи − 2 подл ≈ Dср − 2dаи . |
|
|
|
|
|
(4.17) |
||||||||||||||||
Здесь dаи – диаметр |
изолированного |
провода; |
|
|
δ |
и |
подл |
– |
толщина |
|||||||||||||||||||||
соответственно бандажа и изоляционной подложки ( |
|
δ |
= |
подл = 0,05...0,06 мм). |
||||||||||||||||||||||||||
Масса полого якоря может быть представлена в виде [28]: |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
для однослойной обмотки |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
2 |
|
D |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
m |
Я1 |
=γ |
l |
π |
D |
|
− |
внутр |
|
=πγ |
ср |
l d |
D |
|
k |
|
= |
πγ |
D2 λ |
d |
k |
з1 |
; |
(4.18) |
||||||
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
ср δ |
|
4 |
|
|
4 |
|
|
|
|
δ1 аи cp1 з1 |
|
|
ср cp1 |
|
K1 аи |
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
для двухслойной обмотки |
|
|
|
|
|
|
D2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
m |
Я2 |
=πγ |
|
λ |
K 2 |
d |
аи |
k |
з2 |
, |
|
|
|
|
|
|
(4.19) |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
сp cp2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
где γсp ≈ (8,0...8,5) 103 |
|
кг/м3 |
– средняя плотность материала якоря); |
kз1 |
и kз2 – |
коэффициенты заполнения полого якоря изолированным проводом; λK1 и λK 2 – относительные длины пакета якоря соответственно для однослойной и
двуслойной обмотки λK1,2 = lδ1,2 = 2...3;
Dcp1,2
С другой стороны, учитывая выражения (4.14)…(4.17), с некоторым приближением получим
|
|
|
|
|
D2 |
+ |
Dвнутр2 |
≈ |
Dcp2 |
. |
(4.20) |
|||||||
|
|
|
|
4 |
|
|
4 |
|
|
|
2 |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
В результате формула (4.13) преобразуется к виду |
|
|||||||||||||||||
J |
= |
1 |
k πγ |
|
D4 |
|
λ |
|
d |
|
k |
|
|
. |
(4.21) |
|||
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
1,2 |
|
4 h |
cp cp1,2 |
|
K1,2 |
|
|
аи |
|
з1,2 |
|
|
||||||
Откуда |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Dcp1,2 = 4 |
|
|
|
|
4J1,2 |
|
|
|
|
|
|
. |
(4.22) |
|||||
πγcpλK1,2dаиkз1,2kh |
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
4.3. Расчёт обмотки якоря
Максимальное число проводников обмотки якоря из условия их размещения: для однослойной обмотки
N = |
πDcp 0,95 |
; |
|
(4.23) |
|
|
|
||||
для двухслойной обмотки |
dаи |
|
|
||
2π(Dвнутр + dаи) 0,95 |
|
|
|||
N = |
. |
(4.24) |
|||
dаи |
|||||
|
|
|
77
Число витков секции |
|
|
|
|
|
WC = 3...5. |
|
|
|||
Число коллекторных пластин |
N |
|
|
|
|
K = |
= |
ц.ч. |
(4.25) |
||
2W |
|||||
|
|
|
|
||
|
C |
|
|
|
В двухполюсной машине обмотка простая петлевая, в четырёхполюсной – волновая. В случае волновой обмотки результирующий шаг и шаг по коллектору
|
y = yK = K −1 =ц.ч. |
|
|
|
|
(4.26) |
||||||||||
Далее уточняется число проводников |
p |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
N = 2KWC . |
|
|
|
|
|
|
|
|
(4.27) |
|||||||
Первый и второй частичные шаги |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
y = |
|
K |
|
|
±ε = ц.ч.; y |
2 |
= y − y . |
|
|
(4.28) |
||||||
|
|
|
|
|||||||||||||
1 |
|
|
2 p |
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
||||
В случае петлевой обмотки |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
K |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
y |
= |
|
±ε = ц.ч.; y |
+ y |
2 |
= y = y |
K |
= ±1. |
(4.29) |
|||||||
|
||||||||||||||||
1 |
|
|
2 p |
|
|
1 |
|
|
|
|
||||||
Толщина обмоточного слоя: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
для однослойной обмотки |
|
|
|
|
|
|
|
подл) 10−3, м; |
|
|
|
|||||
δo.c1 = (dаи + |
δ + |
|
|
(4.30) |
||||||||||||
для двухслойной обмотки |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
подл) 10−3, м, |
|
|||
δo.c2 = (2dаи + |
δ + |
|
м.с + |
|
(4.31) |
|||||||||||
причём мс. – толщина межслойной изоляции. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
Полный немагнитный промежуток |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
δП = (δо.с + 2δ) 10−3, м, |
|
|
|
|
(4.32) |
где δ ≈ 0,25 мм – величина внешнего и внутреннего воздушных зазоров, (см.
рис. 4.2)
Полюсное деление
τ = |
πDcp |
, м. |
(4.33) |
|
|||
|
2 p |
|
Средняя длина проводника обмотки якоря lcp = lδ + 0,8Dcp , м.
Сопротивление обмотки якоря
ra = ρNlcp , (2a)2 qa
где ρ – удельное сопротивление меди при расчётной температуре. ЭДС обмоток якоря
(4.34)
(4.35)
78
E |
= k |
Ω |
H |
, B; Ω |
H |
= πnH , рад/с. |
(4.36) |
|
a |
e |
|
|
|
30 |
|
||
Напряжение двигателя |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
U = Ea + Ira + |
UЩ . |
(4.37) |
UЩ – падение напряжения в щёточном контакте на пару разноимённых щёток
(см. приложение 8).
Расчёт коллектора и выбор щёток осуществляется по известной методике [8, 13].
Попутно напомним, что якорь рассматриваемого электродвигателя не содержит активной стали и, следовательно, в нём отсутствуют магнитные потери. При этом однослойная обмотка якоря является более предпочтительной.
4.4. Расчёт магнитной цепи и определение размеров постоянных магнитов
Индукция в воздушном зазоре
Bδ |
= |
4aEa |
|
= |
4ake |
|
, |
(4.38) |
|||||
Nαδ |
|
|
|
|
Nαδ Dcplδ |
||||||||
|
|
|
|
DcplδΩH |
|
|
|||||||
Здесь αδ = 0,6...0,75 – коэффициент расчётной полюсной дуги. |
|
|
|||||||||||
Поток в воздушном зазоре |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Фδ =αδ Bδτlδ . |
|
|
|
|
|
(4.39) |
|||||||
МДС немагнитного промежутка на пару полюсов |
|
|
|
|
|||||||||
F =1,6B δ |
П |
106 |
, А. |
|
|
|
(4.40) |
||||||
δ |
|
|
|
δ |
|
|
|
|
|
|
|
||
МДС спинки сердечника (внутреннего): |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
B = |
|
|
|
Фδ |
|
, Тл, |
|
|
|
(4.41) |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
a |
|
|
2halδ kc |
|
|
|
|
|
|
|
|||
где ha – высота спинки сердечника, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
Da − dвн |
|
|
|
|
|
|
|
||||
h = |
, м. |
|
|
|
(4.42) |
||||||||
|
|
|
|
||||||||||
a |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
При этом Da – диаметр сердечника; dвн – диаметр вентиляционного канала внутри сердечника.
Длина средней магнитной линии в сердечнике |
|
|
||
L |
= h + |
π(Da − ha ) |
; |
(4.43) |
|
||||
a |
a |
2 p |
|
|
|
|
|
|
|
Fa = Ha La , A . |
|
(4.44) |
Здесь Ha – напряжённость, определяемая по кривой намагничивания материала
сердечника (сталь 3,10) (см. приложение 9). МДС ярма (станины).
79
Для определения МДС ярма необходимо предварительно определить высоту полюсов (постоянных магнитов) hm , а также внутренний и наружный диаметр
ярма (станины) DЯ и DH . |
|
|
|
|
|
|
|
|
Индукция в ярме |
|
|
kσФδ |
|
|
|||
B |
Я |
= |
, Тл. |
(4.45) |
||||
|
||||||||
|
|
2h |
l |
Я |
|
|||
|
|
|
|
Я |
|
|||
Здесь kσ =1,3...1,6 – коэффициент |
магнитного рассеяния; hЯ – |
высота ярма, |
||||||
выбираемая таким образом, чтобы |
индукция BЯ не превышала |
1,1…1,2 Тл; |
||||||
lЯ ≈ (1,03...1,08)lδ , м. |
|
|
|
|
|
|
|
|
FЯ = НЯLЯ , A , |
(4.46) |
где НЯ – напряжённость поля в ярме, определяемая по кривой намагничивания материала ярма; LЯ – средняя длина магнитной линии, определяемая согласно формуле
L |
Я |
= h + |
π (DЯ + hЯ ) |
, м. |
(4.47) |
|
|||||
|
Я |
2 р |
|
|
|
|
|
|
|
|
Предварительное определение размеров постоянных магнитов, расчёт магнитных проводимостей и построение рабочей диаграммы магнита, а также расчёт рабочих характеристик осуществляются по той же методике, что и в случае ИДП с гладким якорем.
4.5. Особенности конструкции ИДП с полым якорем
Для пояснения конструктивных особенностей ИДП с полым якорем удобно воспользоваться рисунком 4.3, на котором изображены сечение двигателя и его щёточно-коллекторный узел. На этом рисунке приведена следующая спецификация:
1.Обмотка якоря в виде полого якоря с волновым соединением концов многовитковых секций и коллекторных пластин выполнена из круглого изолированного провода, закреплена на изолированной прокладке с термореактивным клеящим слоем, забандажирована тонкой нитью на стеклянной основе и залита полиэфиерным компаундом.
2.Коллектор, состоящий из прямоугольных проводов – коллекторных пластин, закреплённых на изоляционной прокладке с термореактивным клеящим слоем.
3.Щётки.
4.Металлическая втулка.
5.Вал.
6.Полюсные наконечники индуктора.
7.Постоянные магниты.
8.Ярмо (станина).
9.Внутренний магнитопровод (сердечник).
80