6.Расчет обмотки возбуждения двигателя постоянного тока

6.1 Поперечная МДС обмотки якоря на пару полюсов [1, таблица 10.82, с.275]

F₂=0.5*N₂*l_2ном/2a₂*p, (6.1)

F₂=0.5*605*83/2*2=6276 А.

6.2 Коэффициент, учитывающий размагничивающее действие МДС поперечной реакции якоря при B_z2max=2.4 Тл и F₂/ F_во=1.12 [1, по рисунку 10.20, с.275], к_р,я=0.185.

6.3 Размагничивающее действие МДС поперечной реакции якоря на пару полюсов [1, таблица 10.82, с.275]

F_qd=к_р,я*F₂, (6.2)

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

F₂- поперечная МДС обмотки якоря на пару полюсов;

F_qd=0.185*6276=1161 А.

6.4 Требуемое значение МДС обмотки возбуждения при нагрузке на пару полюсов [1, таблица 10.81, стр.274]

F_B,H=F_во+F_qd-F_c, (6.3)

где МДС стабилизирующей обмотки на пару полюсов [1, таблица 10.94, с.281]

F_c=0.15*F₂=0.15*6276=941А; (6.4)

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=5116+1161-941=5336 А.

6.5 Средняя линия витка многослойной полюсной катушки параллельного возбуждения [1, таблица 10.84, с.277]

l_ср,к=2*(l_m+b_m)+ *(b_к,ш+2*b_из+2*b_з+2*b_к), (6.5)

где ширина катушки [1, рисунок 10.22, с.277] b_к,ш=36, толщина изоляции катушки [1, таблица 10.14, с.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*(258+63)+ *(36+2*0.2+2*0.6+2*2)=772 мм.

6.6 Площадь поперечного сечения обмоточного провода (при последовательном соединении всех полюсных катушек) [1, таблица 10.88, с.280]

q_в=F_B,H*K_зап* _cu*p*l_ср,к*10³/U_в, (6.6)

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=5336*1.05*24.4*2*802*10³/220=0.99 мм².

По таблице 10.16 с.281 принимаем катушку .

По таблице 10.16 с.281 принимаем катушку возбуждения из изолированного провода круглово сечения, многослойную по ширине и высоте; принимаем провод марки ПЭТ-155 q_в=1.094 мм², d=1.18 мм, d_из=1.26 мм.

6.7 Число витков в полюсной катушке [1, таблица 10.89, с.280]

w_к,в= F_B,H/2* _в*q_в, (6.7)

где плотность тока по рисунку 10.24 с.280 _в=4.2 А/мм²;

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

w_к,в=5336/2*4.2*1.094=580.

6.8 Сопротивление обмотки возбуждения [1, таблица 10.90, стр.281]

r_{в= cu}*2*р*w_к,в*l_ср,к*10³/q_в, (6.8)

где w_к,в- число витков в полюсной катушке;

r_в=24.4*2*2*580*802/1.094=41.5 Ом.

6.9 Наибольшее значение тока возбуждения [1, 10.91, с.281]

I_в=U_в/r_в, (6.9)

где r_в- сопротивление обмотки возбуждения;

I_в=220/41.5=5.3 А.

6.10 Уточненное значение плотности тока в обмотке возбуждения [1, 10.92, с.281 ]

_в=I_в/q_в, (6.10)

где I_в- наибольшее значение тока возбуждения;

_в=5.3/1.094=4.84 А/мм².

6.11 Число витков в полюсной катушке стабилизирующей обмотки [1, 10.93, с.281]

w_к,с=F_c*a_c/l_2ном, (6.11)

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

w_к,с=627*1/83=7.6,

принимаем w_к,с=2, число параллельных ветвей а=1.

6.12 Площадь поперечного сечения обмоточного повода стабилизирующей обмотки [1, 10.95]

qc’= I2ном /ac* _c = 83/1*4.3 = 19.3 мм² (6.12)

6.13 По таблице принимаем для изготовления полюсных катушек стабилизирующей обмотки неизолированный медный провод прямоугольного сечения, гнутый на ребро. Стандартный размер провода по таблице П.1.2

B x a =22 x 3.8 qc = 83.12 мм²

6.14 Уточненное значение плотности тока в стабилизирующей обмотки [1, 10.96]

_с = I2ном /ac * qc = 83/ *83.12 = 0.99 А/мм² (6.13)