2.5 Коллектор, щеткодержатели и щетки
Толщина тела коллектора
м
Предварительный диаметр коллектора
м
Коллекторное деление
м
Ширина коллекторных пластин
м
Толщина изоляции
т. к. U = 6 В
м
Окончательно коллекторное деление
м
Окончательно диаметр коллектора
м
Окружная скорость коллектора
м/с
В
нашем случае окружная скорость коллектора
составляет 0,8 от величины окружной
скорости якоря
м/с
Так как U = 6 В выбираем меднографитные щетки марки МГ-4:
Допустимая плотность тока
А/м2
Переходное падение напряжения на пару щеток при номинальном токе и окружной скорости 15 м/с
В
Коэффициент трения при V = 15 м/с
Удельное нажатие
Н/м2
Площадь сечения щетки
м2
Ширина щетки по дуге окружности коллектора
м
Длина щетки по оси коллектора
м
Высота щетки
м
Уточненные по таблице 2.5.2. размеры: щетка прямоугольная для радиальных щеткодержателей со спиральной пружиной Ф8-А1
м
м
м
Окончательная плотность тока под щетками
А/м2
Активная длина коллектора по оси вала
м
Полная длина коллектора по оси вала
м
Ширина коммутационной зоны
м,
где
- число секционных сторон в одном слое
паза;
м
м
В нашем случае условие благоприятной коммутации выполняется:
Удельная магнитная проводимость для потоков рассеяния секции обмотки
где длина лобовой части проводника якорной обмотки для 2р = 2
м
Среднее значение реактивной Э.Д.С. в короткозамкнутой секции якоря
В
Э.Д.С. реакции якоря
где средняя длина силовой линии поперечного потока реакции якоря в междуполюсном пространстве машины
м
Среднее значение результирующей Э.Д.С. в короткозамкнутой секции якоря
В
Условие благоприятной коммутации выполняется:
В
2.6. Магнитная система электродвигателя
Высота сердечника якоря
м
Проверка индукции в сердечнике якоря
Тл
Осевая длина полюса
м
Высота сердечника полюса машин малой мощности
м
Поперечное сечение сердечника
м2,
где σ = (1,08÷1,12) ≈ 1,1 – коэффициент магнитного рассеяния для машин малой мощности; ВПЛ = (1÷1,5) ≈ 1,25 Тл – магнитная индукция в сердечнике полюса
Ширина сердечника полюса
м,
где К2 = 0,93 – коэффициент заполнения сечения полюса сталью при шихтованных полюсах.
Поперечное сечение станины
м2
где Вс = (1÷1,4) ≈ 1,2 Тл – магнитная индукция в станине в машинах для продолжительного режима работы;
Осевая длина станины с отъемными полюсами
м
Высота станины
м
Средние длины путей магнитного потока в каждом участке магнитной системы:
а) длина станины
б) длина сердечников полюсов
м
в) длина воздушного зазора
м
г) длина зубцов якоря
м
д) длина сердечника якоря
м
Коэффициент воздушного зазора
М.д.с. для воздушного зазора
А
Магнитная индукция и м.д.с. в зубце
Тл
А,
где напряженность магнитного поля в зубце - определяется по кривым приложения 4 для найденного Вз
Магнитная индукция в сердечнике якоря
Тл
М.д.с. для сердечника якоря
А
где - определяется по кривым приложения 4 для найденного Ва
Магнитная индукция в сердечнике полюса
Тл
М.д.с. для сердечников шихтованных полюсов
А
где - определяется по кривым приложения 4 для найденного Впл
Магнитная индукция в сплошной станине
Тл
К2 = 1,0 – для сплошной станины.
М.д.с. для станины
А
где
- удельная м.д.с определяется по кривым
приложения 5 для найденного Вс
Магнитная индукция в зазоре стыка
Тл
М.д.с. для воздушного зазора в стыке между станиной и отъемными полюсами
А
где длина эквивалентного воздушного зазора в месте стыка при шлифованных поверхностях соприкосновения станины и полюса
м
Таблица 2.6.1 Расчет кривой намагничивания машины
Величины |
ЭДС холостого хода, В |
|||||||
0,5Е |
0,8Е |
Е |
1,15Е |
1,3Е |
1,5Е |
1,7Е |
2 Е |
|
Ф Вб |
0,0985· 10-3 |
0,1576· 10-3 |
0,197· 10-3 |
0,227·10-3 |
0,256·10-3 |
0,3·10-3 |
0,33·10-3 |
0,4·10-3 |
Тл |
0,14 |
0,224 |
0,28 |
0,322 |
0,364 |
0,42 |
0,47 |
0,56 |
Вз Тл |
0,65 |
1,04 |
1,3 |
1,495 |
1,69 |
1,95 |
2,21 |
2,6 |
Вa Тл |
0,3405 |
0,5448 |
0,681 |
0,78315 |
0,8853 |
1,0215 |
1,1577 |
1,362 |
ВПЛ Тл |
0,625 |
1 |
1,25 |
1,4375 |
1,625 |
1,875 |
2,125 |
2,5 |
Вс Тл |
0,6 |
0,9 |
1,14 |
1,3 |
1,5 |
1,7 |
2 |
2,3 |
Всδ Тл |
0,625 |
1 |
1,25 |
1,4375 |
1,625 |
1,875 |
2,125 |
2,5 |
А |
87,8304 |
140,529 |
175,6 |
202 |
228,359 |
263,49 |
294,859 |
351,322 |
Hз А/м |
1,5·102 |
3,45·102 |
9,5·102 |
25·102 |
78·102 |
- |
- |
- |
А |
2,25 |
5,175 |
14 |
37,5 |
117 |
- |
- |
- |
Hа А/м |
1·102 |
1,35·102 |
1,6·102 |
1,8·102 |
2,4·102 |
3,4·102 |
- |
- |
А |
2,5 |
3,375 |
4 |
4,5 |
6 |
8,5 |
- |
- |
Hпл А/м |
3,15·102 |
5,6·102 |
8,5·102 |
11,5·102 |
23·102 |
- |
- |
- |
А |
8,505 |
15,12 |
23 |
31,05 |
62,1 |
- |
- |
- |
Hс А/м |
3·102 |
4,75·102 |
7,5·102 |
9,75·102 |
13·102 |
- |
- |
- |
А |
30,9 |
48,9 |
77,3 |
100,4 |
134 |
- |
- |
- |
А |
37 |
59,2 |
74 |
85,1 |
96,2 |
111 |
125,8 |
148 |
А |
168,99 |
272,3 |
368 |
460,6 |
644 |
- |
- |
- |
А |
45,04 |
72,85 |
94,8 |
119, 75 |
172,68 |
- |
- |
- |
А
Общая м.д.с. возбуждения на пару полюсов для ЭДС Е:
Построим кривую намагничивания:
Рис. 2.6.1 Кривая намагничивания
Поперечная м.д.с. якоря AWq определяется из переходной характеристики , построенной по данным табл. 2.6.1:
Рис. 2.6.2 Переходная характеристика
Откуда
А
Продольная составляющая м.д.с. якоря
А
где м
Ток одной параллельной ветви
А
Ток одной щетки
A
Средняя эквивалентная индуктивность секции якоря
Гн
с
Ом
Продольная коммутационная м.д.с. якоря
А
Суммарная м.д.с. реакции якоря электродвигателя
А
Полная м.д.с. возбуждения машины при нагрузке на пару полюсов
А