Форум для обмотчиков электродвигателей

Форум для обмотчиков сайта об электродвигателях
Текущее время: 28 мар 2024 13:00

     
Добавить форум в избранное


Начать новую тему Ответить на тему  [ 1 сообщение ] 
Автор Сообщение
 Заголовок сообщения: Расчет обмотки якоря машины постоянного тока
СообщениеДобавлено: 29 окт 2012 19:49 
Не в сети
Site Admin
Аватар пользователя

Зарегистрирован: 16 авг 2009 09:12
Сообщений: 5237
Благодарил (а): 1382 раз.
Поблагодарили: 1461 раз.
Расчет обмотки якоря машины постоянного тока

Расчет обмотки якоря машины постоянного тока мощностью 1 — 10 кВт общего назначения
Обмоточные данные машин мощностью выше 10 кВт при ре­монте определяют по старой обмотке, которая выполняется из про­вода прямоугольного сечения.
Среднее значение напряжения между коллекторными пласти­нами:Uк.ср = 2p U / K, где 2р — число полюсов; U — номинальное напряжениемашины, В;
К — число коллекторных пластин. Допус­каемые максимальные значения Uк.ср < 16 В.
При больших значени­ях появляется повышенное искрение на коллекторе.
Линейную нагрузку A (напряженность тока А на см2) и магнитную индукцию в воздушном зазоре Bδ якоря выбирают в зависимости от его наружного диа­метра Dя (смотри таблицу)
Линейная нагрузка — это отношение тока всех проводников в пазах к длине окружности якоря: А = Iя Nя / 2a 3,14 Dя где Iя — ток якоря; Nя — число эффективных проводов обмотки якоря; 2а— число параллельных ветвей.
Токовая нагрузка и магнитная индукция в воздушном зазоре якоря
Изображение
Номинальная мощность (кВт): P = Dя2·Lя·n·A·Bδ·10-8 , где Lя— длина сердечника якоря, см; п — частота вращения якоря, об/мин.
Номинальный ток якоря (А) генератора Iя = P / U · 103 ,
двигателя: Iя = 1,15 P / U · 103
Число эффективных проводников обмотки (предварительно):
Nя = 3,14·Dя·A / Iя·2a
Число витков в секции якоря ωc ≈ Nя / (2K)
У двигателей с полузакрытыми пазами и всыпной обмоткой число ωс может быть целым или дробным, так как в такой обмот­ке допускают разные числа витков в секциях, расположенных рядом в одном пазу.
Например, при трехсекциях в пазу (u=3) и числе витков в секциях 3—4—3 среднее значение ωс=3,33.
Уточненное число эффективных проводников обмотки: Nя = 2 ωc K
Число эффективных проводов в пазу: Nя = 2 ωc K ⁄ z , где z — число пазов.
Расчет шагов обмотки по пазам и коллектору (см таблицу)
Площадь поперечного сечения паза
Изображение
F мм2 = 1,57(r12+r22)+(r1+r2)h Периметр паза (мм); П=6,28г1+3,14г2+2h
Площадь поперечного сечения пазовой ко­робки, мм2: Fкор = Ьиз П, где bИЗ — толщина пазовой коробки, мм. В современных машинах bиз = 0,35 мм при Dя до 125 мм и bиз=0,5 мм при Dя больше 125 мм.
Площадь сечения пазового клина и изо­ляционной прокладки между слоями, мм2: Fкл≈(3÷5)r1 Меньшие значения площади принимают при креплении обмотки пазовой крышкой вместо клина.
Площадь поперечного сечения паза, запол­ненного обмоткой, мм²: F0 = F · Fкор · Fкл
Диаметр изолированного провода, мм: D = 0,86√Fо / (Nп nэл) где nэл —число элемен­тарных (параллельных) проводников.
Диаметр d (мм) провода без изоляции вы­бирают по таблице в зависимости от марки.
Проводом большего диаметра выполнять обмотку трудно. Для всыпных обмоток якорей машин постоянного тока применяют провода d< 1,7 ÷1,9 мм. Если по расчету диаметр получается боль­ше, следует эффективный проводник разделить на два или несколько элементарных (параллельных) проводников.
Коэффициент заполнения паза изолированными проводниками: Kз = Nп nэл D12 / Fо, где D1—диаметр изолированного провода после выбора провода, мм. Kз должен быть не более 0,75, чтобы обеспе­чить нормальную укладку обмотки в паз.
Средняя длина проводника (полувитка) обмотки якоря, см: при 2P=2 Lпв=Lя+1,4Dя, при 2р=4 Lпв=Lя+Dя
Общая длина провода на обмотку (см) L=Nя·Lпв·nэл
Сопротивление обмотки якоря при 20 °С, Ом: Rя=L / (5700·Sэл·(2a·nэл)2), где SЭЛ — сечение элементарного проводника обмотки, мм2.
Масса (кг) меди провода обмотки М = 8,9·L·Sэл·10-5
Пример. Рассчитать обмотку якоря электродвигателя постоян­ного тока. Исходные данные: Dя=16,2 см; Lя=10 см; U = 220 В; n= 1500 об/мин; 2р = 4; z= 31; K = 93; г2=2 мм; г1 = 4,5 мм; h = 20,5 мм; класс изоляции А.
Среднее значение напряжения между коллекторными пласти­нами Uк.ср = 4·220/93 = 9,5В<16 В.
Линейная нагрузка A = 195 А/см.
Магнитная индукция в воздушном зазоре Bδ = 0,65 Тл.
Номинальная мощность Р= 16,22 10·1500·195·0,65·10 ¯8=5 кВт.
Номинальный ток Iя=1,15·5 / 220·10-3=26,1 А.
Число эффективных проводников обмотки Nя=3,14·16,2·195 ⁄ 26,1·2=760
Выбираем простую волновую обмотку с числом параллельных ветвей 2а =2,
так как симметричная петлевая обмотка при 2р=4 и z=31 невыполнима.
Число витков в секции якоря ωc=760/(2·93)≈4
Уточненное число проводников обмотки якоря Nя=4·2·93=744
Число эффективных проводников в пазу Nп=2·4·93/31=24
Шаги обмотки: Yz=z / 2p±ε=31 / 4+1 / 4=8
Y1=Yz·u=8·93/31=24 Y=(K±1)/p=(93-1)/2=46 Y2=Y·Y1=46-24=22
Площадь поперечного сечения паза F=1,57(22+4,52) + (2+4,5)·20,5= 171мм2.
Периметр паза П=6,28·4,5+3,14·2+2·20,5 = 75,6 мм.
Площадь поперечного сечения пазовой коробки Fкор=0,5 ·75,6 = 37,8мм2.
Площадь сечения пазового клина и изоляционной прокладка между слоями Fкл = (З÷5)·4,5≈20 мм2.
Площадь поперечного сечения паза, заполненного обмоткой: Fо=171—37,8—20≈113 мм2.
Диаметр изолированного провода при nЭЛ=1 D = 0,86 √113 / (24·1)=1,87 мм.
Для уменьшения жесткости обмотки целесообразно увеличить число параллельных проводников. При nэл=2 получим D=О,86√ 113 / (24·2) = 1,32 мм.
Марка провода ПЭВ-2, диаметр по меди d =1,2 мм, D=1,31 мм, сечение жилы SЭЛ = 1,13 мм2.
Коэффициент заполнения паза изолированными проводниками K3 = 24·2·1,312/113 = 0,73<0,75.
Средняя длина проводника (полувитка) обмотки якоря Lпв=10 + 16,2 =26,2 см.
Общая длина провода на обмотку Lя=744·26,2·2 = 38 900 см.
Сопротивление обмотки якоря при 20 °С Rя=38 900 / (5700·1,13(2·2)2]=0,378 Ом.
Масса меди прозода обмотки M=8,9·38 900·1,13·10-5 =3,91 кг.

_________________
Site Admin
Мир гниёт, люди продаются. Поэтому на всякий случай сомневайтесь в каждом.


Вернуться наверх
 Профиль  
 
Показать сообщения за:  Сортировать по:  
Начать новую тему Ответить на тему  [ 1 сообщение ] 

Часовой пояс: UTC + 3 часа [ Летнее время ]


Кто сейчас на форуме

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 8


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Перейти:  
cron
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group
Русская поддержка phpBB3