6.Расчет обмотки возбуждения для машины постоянного тока

6.1 Поперечная МДС обмотки якоря на пару полюсов (10.82) стр.275

F₂=0.5*N₂*l_2ном/2a₂*p,

F₂=0.5*546*120/2*2=8190 А.

6.2 Коэффициент, учитывающий размагничивающее действие МДС поперечной реакции якоря при B_z2max=2.24 Тл и F₂/ F_во=1.12 по рисунку 10.20 стр.275, к_р,я=0.185.

6.3 Размагничивающее действие МДС поперечной реакции якоря на пару полюсов (10.82) стр.275

F_qd=к_р,я*F₂,

где к_р,я- коэффициент зависящий от магнитной индукции в зубце якоря:

F₂- поперечная МДС обмотки якоря на пару полюсов;

F_qd=0.185*8190=1515 А.

6.4 Требуемое значение МДС обмотки возбуждения при нагрузке на пару полюсов (10.81) стр.274

F_B,H=F_во+F_qd-F_c,

где МДС стабилизирующей обмотки на пару полюсов (10.94) стр.281

F_c=0.15*F₂=0.15*8190=1228А;

F_во- магнитодвижущая сила обмотки возбуждения на пару полюсов в режиме холостого хода;

F_qd- размагничивающее действие МДС поперечной реакции якоря на пару полюсов;

F_B,H=7289+1515-1228=7576 А.

6.5 Средняя линия витка многослойной полюсной катушки параллельного возбуждения (10.84) стр.277

l_ср,к=2*(l_m+b_m)+ *(b_к,ш+2*b_из+2*b_з+2*b_к),

где ширина катушки (рисунок 10.22) стр.277 b_к,ш=41, толщина изоляции катушки (таблица 10.14) стр.278 b_из=0.2 мм, односторонний зазор между катушкой и сердечником полюса b_з=0.6; толщина каркаса b_к=2 мм.

l_ср,к=2*(233.7+75)+ *(41+2*0.2+2*0.6+2*2)=763 мм.

6.6 Площадь поперечного сечения обмоточного провода (при последовательном соединении всех полюсных катушек) (10.88) стр.280

q_в=F_B,H*K_зап* _cu*p*l_ср,к*10³/U_в,

где F_B,H- требуемое значение МДС обмотки возбуждения при нагрузке на пару полюсов;

K_зап- коэффициент запаса МДС обмотки возбуждения для двигателей K_зап=1.05;

_cu- удельное электрическое сопротивление меди;

l_ср,к- средняя линия витка многослойной полюсной катушки параллельного возбуждения;

U_в- напряжение возбуждения;

q_в=7576*1.05*24.4*2*763*10³/220=1.347 мм².

По таблице 10.16 стр.281 принимаем катушку .

По таблице 10.16 стр.281 принимаем катушку возбуждения из изолированного провода круглово сечения, многослойную по ширине и высоте; принимаем провод марки ПЭТ-155 q_в=1.345 мм², d=1.18 мм, d_из=1.26 мм.

6.7 Число витков в полюсной катушке (10.89) стр.280

w_к,в= F_B,H/2* _в*q_в,

где плотность тока по рисунку 10.24 стр.280 _в=2.2 А/мм²;

q_в- площадь поперечного сечения обмоточного провода (при последовательном соединении всех полюсных катушек);

w_к,в=7576/2*2.2*1.345=1284.

6.8 Сопротивление обмотки возбуждения (10.90) стр.281

r_{в= cu}*2*р*w_к,в*l_ср,к*10³/q_в,

где w_к,в- число витков в полюсной катушке;

r_в=24.4*2*2*1284*763/1.345=71 Ом.

6.9 Наибольшее значение тока возбуждения (10.91) стр.281

I_в=U_в/r_в,

где r_в- сопротивление обмотки возбуждения;

I_в=220/71=3 А.

6.10 Уточненное значение плотности тока в обмотке возбуждения (10.92) стр.281

_в=I_в/q_в,

где I_в- наибольшее значение тока возбуждения;

_в=3/1.345=2.23 А/мм².

6.11 Число витков в полюсной катушке стабилизирующей обмотки (10.93) стр.281

w_к,с=F_c*a_c/l_2ном,

где a_c- число параллельных ветвей в обмотке, равное1 или 2;

w_к,с=1228*1/120=5.11,

принимаем w_к,с=5, число параллельных ветвей а=2.