Расчет обмотки якоря и размеров паза

Во всех вариантах курсовой работы следует принимать простую петле­вую двухслойную обмотку якоря и число главных полюсов 2 р = 4.

В этом случае число параллельных ветвей обмотки равно числу полюсов: 2 а = 2 р, а ток в параллельной ветви определяется по формуле, А:

. (7.6)

Число проводников обмотки якоря (предварительно),

(7.7)

Так как при двухслойной обмотке с каждой коллекторной пластиной связаны два проводника обмотки якоря, то число коллекторных пластин, шт.

. (7.8)

Найденное число коллекторных пластин проверяется по допустимому среднему напряжению между ними при максимальном напряжении на зажимах тягового электродвигателя, В:

; (7.9)

Предварительно оценивается диаметр коллектора, мм:

D_K = (0,8-0,81) D_Я;(7.10)

и определяется коллекторное деление

. (7.11)

Значение t_K не должно быть меньше 4 мм (t_K ≥ 4 мм).

Число пазов якоря Z_n выбираем по кривой (рис. 7.1.). По условиям симметрии отношение Z_n /2p должно быть целым числом, а для снижения амплитуды пульсации магнитного потока в воздушном зазоре ТЭД – четным, не делящимся на четыре.

Число коллекторных пластин на паз S_K = K/Z_n должно быть целым (для тепловозных ТЭД S_K = 3-6). Число пазов уточняется проверкой объема тока в пазу: 2 S_k ≤ 1800 А.

Если все вышеперечисленные условия достигнуты, определяется окончательное число проводников обмотки якоря:

N = 2 K = S_П Z_П, (7.12)

где S_П – число проводников на паз.

Обычно S_П = 6-12,а Z_n = 50, 54, 58.

Линейная нагрузка (окончательно), А/см,

. (7.13)

Размеры паза h_П × b_П оказывают большое влияние на степень использования активного слоя якоря и двигателя в целом. Их можно определить, зная размеры проводника, число слоев и толщину изоляции.

Для определения сечения проводника якоря следует задаться значением

фактора нагрева, являющегося произведением линейной нагрузки на плотность тока в проводнике (Aj_Я, А²/(см∙мм²).

Для тепловозных тяговых электрических машин

Aj_Я = 2500 – 4500, А²/(см∙мм²); j_Я = 5 – 7 А/мм², (7.14)

тогда

. (7.15)

Площадь сечения проводника обмотки якоря, мм²,

. (7.16)

Размеры проводника должны быть подобраны так, чтобы отношение высоты паза к ширине h_П/b_П = 3 – 5. Если высота проводника больше 10-12 мм, необходимо принять половинное сечение, полученное по (7.16). Для уменьшения дополнительных потерь в якоре принимают два проводника по 0,5q_Я, укладываемых по высоте паза.

Во всех вариантах курсовой работы можно принять изоляцию класса нагревостойкости F, допускающую максимальное превышение температуры об-

мотки якоря над температурой охлаждающего воздуха на 140°С.

Практически площадь сечения проводника получается комбинацией любых двух размеров – высоты h _M и ширины b _М – обмоточной прямоугольной меди (мм) в нижеприведенном ряду:

Проводники и их изоляцию размещают в пазу якоря так, как показано на рис. 7.2.

В этом случае обмотка якоря выполняется из провода 1 (см. рис. 7.2.) марки ПЭТВСД с эмалеволокнистой витковой изоляцией 2 толщиной 0,1 мм одним слоем вполуперекрышу (двусторонняя толщина изоляции проводника – 0,4 мм).

Корпусная изоляция 3 является основной и зависит от максимального напряжения тягового генератора. Она выполняется из стеклослюдинитовой ленты ЛСФЧ толщиной 0,1 мм. При напряжении относительно корпуса до 750 В наматывается 2,5 слоя изоляции вполуперекрышу. В этом случае полная двусторонняя толщина изоляции составит 1,0 мм (0,1·2,5·2·2).

При напряжении относительно корпуса до 1000 В (но более 750 В) корпусная изоляция наматывается в 3,5 слоя вполуперекрышу. В этом случае полная двусторонняя толщина изоляции составит 1,4 мм (0,1·3,5·2·2).

Покровная изоляция 4 защищает корпусную от механических повреждений. Независимо от напряжения ее выполняют одним слоем вполуперекрышу из стеклоленты толщиной 0,15 мм.

Учитывают необходимость прокладок 5 из миканита толщиной 0,5 мм, закладываемых на дно, между сторонами катушек и под клин. Предусматривается место по высоте паза (6-8 мм) для клина. Зазор на укладку по высоте паза принимают равным 0,15 – 0,20 мм, по ширине – 0,2 – 0,3 мм. В конце расчета активного слоя якоря определяются размеры зубцового слоя якоря.

Ширина зубца у основания, мм,

, (7.17)

Ширина зубца на высоте 1/3 h_z от его основания, мм,

. (7.18)

Зубцовый шаг, рассчитываем по формуле, мм:

по внешнему диаметру якоря –

; (7.19)

по дну паза –

; (7.20)

на 1/3 высоты зубца от основания –

. (7.21)

Для окончательного суждения о правильности выбранных размеров проводника и паза якоря определяется магнитная индукция в сечении зубца на 1/3 его высоты, считая от основания. Расчетное сечение зубцов для прохождения магнитного потока, м²,

, (7.22)

где α - коэффициент полюсного перекрытия;

k_И ⁼ 0,97 - коэффициент, учитывающий изоляцию листов пакета якоря из электротехнической стали марки 1312.

Основной магнитный поток машины, Вб,

, (7.23)

где U_ДН – напряжение ТЭД в длительном режиме (определяется в соответст­вии со схемой присоединения двигателей к тяговому генератору);

0,96 U_ДН = Е – ЭДС машины в продолжительном режиме, В;

п_Н – частота вращения якоря в продолжительном режиме, мин^-1.

Магнитная индукция в сечении зубца на 1/3 высоты паза, Тл,

. (7.24)

Индукция B_Z1/3 не должна превышать значений, приведённых на рис. 7.3.

ЧТО ПРОИСХОДИТ, КОГДА МЫ ССОРИМСЯ Не понимая различий, существующих между мужчинами и женщинами, очень легко довести дело до ссоры...

Что делает отдел по эксплуатации и сопровождению ИС? Отвечает за сохранность данных (расписания копирования, копирование и пр.)...

ЧТО И КАК ПИСАЛИ О МОДЕ В ЖУРНАЛАХ НАЧАЛА XX ВЕКА Первый номер журнала «Аполлон» за 1909 г. начинался, по сути, с программного заявления редакции журнала...

ЧТО ТАКОЕ УВЕРЕННОЕ ПОВЕДЕНИЕ В МЕЖЛИЧНОСТНЫХ ОТНОШЕНИЯХ? Исторически существует три основных модели различий, существующих между...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: