2.2 Основные размеры электродвигателя

Расчетная или внутренняя электромагнитная мощность машины

Вт,

где по кривой рис. 2.2.1 для Р₂ = 20 Вт принято η = 0,43.

Ток якоря электродвигателя при параллельном возбуждении

А

где ток возбуждения

А

Э.Д.С. якоря электродвигателя

В

Машинная постоянная

,

где принято α = (0,6÷0,70)=0,6 и по кривым рис. 2.2.2. для

В_δ = 0,28 Тл; AS = 58·10² А/м

Примем предварительно

Диаметр расточки полюсов и расчетная длина пакета якоря будут

м

м

Окончательный диаметр якоря

м,

где принято δ = (0,2÷0,4)·10^-3 = 0,3·10^-3

Окружная скорость якоря

м/сек

Полюсный шаг и расчетная полюсная дуга

м

м,

где 2р = 2

Приближенно длина воздушного зазора

м

Действительная полюсная дуга

м

Частота перемагничивания стали якоря

Гц.

2.3 Обмотка якоря

Вылет лобовой части обмотки по оси вала

м

Полезный поток полюса при нагрузке машины

Вб

Число проводников обмотки якоря

,

где а = 1

Число пазов якоря

Число коллекторных пластин

Число витков в секции обмотки якоря

Число проводников в пазу якоря

Шаги петлевой обмотки якоря по элементарным пазам и коллектору

_;

Рис. 2.3.1 Схема петлевой якорной обмотки

Линейная нагрузка якоря

А/м

Результат отличается не больше 5 % от ранее выбранного 5800 А/м.

2.4 Размеры зубцов, пазов, проводов и электрические параметры якоря

При напряжении машины 6 В для обмотки якорей электродвигателей постоянного тока малой мощности подходят провода марок ПЭЛ и ПЭТ.

Удельная тепловая загрузка наружной цилиндрической поверхности пакета якоря

Вт/м²

В случае закрытого исполнения машины без вентилятора

Вт/м² при .

Допустимая плотность тока в обмотке якоря при 2р=2 и n от 5000 до 10000 об/мин

А/м²

Момент на валу электродвигателя

Н·м

Предварительное сечение провода обмотки якоря

м²

Окончательное сечение и диаметр провода выбираем из приложения 1

м²

м

м

Окончательная плотность тока в проводнике обмотки якоря

А/м²

Площадь паза, занимаемая изолированными проводниками

м²,

где принято

Площадь паза, занимаемая пазовой изоляцией

м²,

где толщина пазовой изоляции принята м при напряжении 6 В,

периметр паза

м

Площадь паза, занимаемая клином

м²,

где принято:

ширина клина

м

высота клина

м

Общая требуемая площадь паза

м²

Коэффициент заполнения паза изолированным проводом

,

где площадь поперечного сечения провода с изоляцией

м²

Высота сердечника якоря

м

Диаметр вала

м

Ширина прорези паза

м

Высота коронки и зубцовый шаг якоря

м

м

Диаметр паза якоря

м

Размеры зубца

м

При трапецеидальном пазе ширина зубца получается большей, поэтому выбираем трапецеидальный паз и далее расчеты ведем для него.

Для трапецеидального паза:

Ширина зубца якоря

м > 1 мм,

где Тл

Размеры паза

м

м

м

Высота паза

м

Проверка максимальной индукции в минимальном сечении зубца

для трапецеидального паза

Тл

Средняя длина проводника обмотки якоря при 2р = 2

м

Сопротивление обмотки якоря в нагретом состоянии при расчетной температуре θ =75 ºС.

Ом

Падение напряжения в обмотке якоря при полной нагрузке

В

Результат составляет примерно 10÷20 % от номинального напряжения U = 6 В.