4.Расчет пазов и обмотки якоря

4.1 Частота перемагничивания (10.26) стр.265

f₂=p*n_ном/60

f₂=2*600/60=20 Гц.

4.2 Ширина зубца якоря в его основании (10.46) стр.265

b_z2min=t₂* В_δ/k_c2*B_z2max,

где t₂-зубцовое деление;

k_c2- коэффициент заполнения сердечника полюса сталью ( k_c2=0.98);

B_z2max-предварительное значение магнитной индукции в наиболее узком сечении зубца( B_z2max=2.2 Тл);

b_z2min=30*0.68/0.98*2.2=9.4 мм.

4.3 Высота зубца якоря (рис.10.16) стр.262

h_z2=35 мм.

4.4 Высота спинки якоря (10.29) стр.261

h_c2=(D₂-D_2BH)/2-h_z2,

где D_2BH- внутренний диаметр сердечника якоря;

h_z2-высота зубца якоря;

h_c2=(290-89.9)/2-35=65 мм.

4.5 Магнитная индукция в спинке якоря (10.28) стр.261

B_c2= В_δ*α_i* /2k_c2(h_c2-2/3*d_k2),

где h_c2- высота спинки якоря;

d_k2- диаметр одного канала;

B_c2=0.68*0.655*227/2*0.98(65-2/3*22)=1.02 Тл.

4.6 Ширина паза (10.47) стр.265

b_п2= (D₂-2*h_z2)/z₂- b_z2min,

где z₂-число пазов якоря;

b_z2min- ширина зубца якоря в его основании;

b_п2=3.14(290-2*35)/31-9.4=12.8 мм.

4.7 Номинальный ток якоря (10.16) стр.258

I_2ном=(Р_ном*10³/ n_ном*U_ном)*(1-к_i),

где к_i-коэффициент, учитывающий ток в параллельной обмотке возбуждения (к_i=0.23);

I_2ном=(30*10³/0.87*220)*(1-0.23)=120 А.

Так как I_2ном<700 А, то в соответствии с табл.10.6 стр.258 принимаем простую волновую обмотку якоря 2а₂=2.

4.8 Принимаем зубцовое деление t₂=30 мм.

4.9 Число пазов якоря (10.18) стр.259

Z₂= *D₂/t₂

Z₂=3.14*290/30=31 паз, что удовлетворяет требованиям табл.10.7 стр.260.

4.10 Число эффективных проводников в обмотке якоря (10.17) стр.258

N₂=A₂* *D₂*2a₂/I_2ном*10³,

где I_2ном- номинальный ток якоря;

N₂=360*10²*3.14*290*2/120*10³=546.

Таблица 4.1

№ варианта	uп	К=uп*Z2	Dk, мм	tk, мм	Wc2=N2/2K	Uk, В
1	1	31	200	20.2	8.5	28.3
2	2	62	200	10.1	4.2	14.1
3	3	93	200	6.7	2.8	9.4

(10.20) стр.259 D_k (0.65-0.70)*D_2;

D_k=200 мм.

(10.22) стр.259 t_k= D_k/K;

t_k1=3.14*200/31=20.2 мм;

t_k2=3.14*200/62=10.1 мм;

t_k3=3.14*200/93=6.7 мм.

(10.23) U_k=2p*U_ном/K;

U_k1=4*220/31=28.3 B;

U_k2=4*220/62=14.1 B;

U_k3=4*220/93=9.4 B.

Принимаем N₂=527, тогда

N₂/Z₂=527/31=17.

4.11 Диаметр коллектора (10.20) стр.259 D_k=0.70*D₂=0.7*290=200 мм, что соответствует стандартному значению D_k.

Максимальная окружная скорость на коллекторе (10.21) стр.259 _max= *D₂* n_max/60*10³=3.14*290*1500/60*10³=15.7 м/с, что не превышает допускаемого значения 40 м/с.

4.12 Составляем таблицу вариантов (таблица 4.1).

Так как напряжение U_k не должно превышать 16 В, принимаем вариант №3, т.е. u_п=3; K=Z_Э=93; t_k=6.7 мм;

w_c2=2.8; U_k=9.4 В.

4.13 Шаги обмотки якоря:

Первый частичный шаг по якорю (10.14) стр.257

y₁=( Z_Э/2p) ,

где Z_Э- число элементарных пазов обмотки якоря, определяется числом пар пазовых сторон секций обмотки, равным числу коллекторных пластин;

- правильная дробь, которую следует вычесть из первого слагаемого выражения или же прибавить к нему, чтобы y₁ стало целым числом;

y₁=(93/4)-0.25=23.

Шаг обмотки по коллектору (10.14а) стр.257

y_k=(K 1)/p,

К- число коллекторных пластин;

y_k=(93-1)/2=46.

Шаг обмотки по реальным пазам (10.12) стр.257

y_z=(Z₂/2p) ;

y_z=(31/4)+0.25=8.

4.14 Уточненное значение линейной нагрузки (10.24) стр.260

A₂=N₂*I_2ном/2a₂* *D₂*10^-3,

где N₂- число эффективных проводников в обмотке якоря;

A₂=520.8*120/2*3.14*290*10^-3=347*10².

где N₂=2*u_п*Z₂*w_c2=2*3*31*2.8=520.8.