Выбор и расчёт обмотки якоря

Основными типами обмоток электрических машин постоянного тока являются волновые(последовательные) ипетлевые(параллельные) (Рис.7) .

Рис.7. Простая петлевая обмотка якоря

17. Выбираем простую петлевую обмотку с числом параллельных ветвей 2а=2 (рис. 7)

18. Ток в параллельной ветви по (2.1)

(А);

19. Число эффективных выводов проводов по (2.2)

;

Согласно условиям выполнения обмотки принимаем ; число витков в обмотке якоря .

20. Число секционных сторон в пазу (см. §2.2 п. 6)

21. Число витков в секции якоря (см. §2.2 п. 4)

- число коллекторных пластин;

принимаем

22. Уточняем линейную нагрузку на якорь по (2.7)

;

Сравниваем с принятым значением в п. 8 и окончательно принимаем ;

23. Число коллекторных пластин по (2.4)

в заданиипринимаем окончательно

24. Число пазов по (2.6) и §2.2, п.7

25. Число эффективных проводов в пазу по (2.8)

принимаем

26. Объем тока в пазу (см. §2.2, п.8)

, что удовлетворяет условию коммутации и нагрева;

27. Шаг обмотки по коллектору и результирующий шаг по (2.10а)

Первый частичный шаг по (2.10)

Укорочение или удлинение обмотки следует выбирать небольшой величины, чтобы не увеличивать коммутационную зону.

Второй частичный шаг по (2.10)

28. Шаг по пазам согласно (2.11)

29. Предварительное значение плотности тока в обмотке якоря (см. §2.4,п.1). Принимаем значение по рис. 9, но корректируем значение с учетом того, что рассчитывается маломощная машина (коррекция проводится на основании результатов формулы).

Рис. 9. Зависимость от диаметра якоря

Принимаем тогда

;

30. Сечение эффективного провода по (2.16)

;

По рекомендациям в §2.4 выбираем провод марки ПЭВ2 по два проводника. В соответствии с ГОСТ (приложения 7 и 10), сечение каждого провода , сечение двух проводов. Диаметр голого провода, изолированного.

Уточняем плотность тока:

;

31. Выбираем паз полузакрытый, овальной формы с параллельными сторонами зубца см. рис. 10.

Рис. 10. Полузакрытые пазы овальной формы с параллельными сторонами зубцов на расстоянии

32. Площадь поперечного сечения паза, необходимая для размещения изолированных проводов по (2.18)

- диаметр изолированного провода;

- число проводов в пазу;

- коэффициент заполнения паза изолированными проводами;,

принимаем

;

Материал и количество изоляции и прокладок определяем по таблице 2.4 для класса изоляции В (рис. 11)

Рис. 11. Открытый паз прямоугольной формы машины общего применения с пазовой изоляцией и прокладками; изоляция класса В.

33. Площадь, занимаемая пазовой изоляцией, по (2.19)

- толщина пазовой изоляции по ширине паза на одну сторону, из табл. 2.4.

;

- периметр паза по (2.26)

примем;

;

34. Площадь, занимаемая клином

, так как толщина (высота) клина рекомендуется, примем, что толщина клина равна 3.

35. Площадь, занимаемая пазовыми прокладками

;

36. Общая потребляемая площадь паза по (2.21)

;

37. Размеры шлица по (2.22)

; принимаем;

;принимаем;

38. Зубцовое деление по внешней поверхности якоря по (2.28)

;

39. Ширина зубца в среднем сечении по (2.27)

- коэффициент заполнения пакета якоря сталью с учётом изоляции между листами (определяется по таблице 2.5), определяем, что

В соответствии с таблицей 2.6 и рекомендациями в §2.5 выбираем ;

;

Так как выбрали паз с параллельными сторонами зубца

;

40. Размеры паза ;;и(см. рис. 10) по (2.23), (2.24), (2.25), (2.26)

;

;

41. Зубцовый шаг в расчетном сечении по (2.43)

42. Ширина зубца в расчетном сечении по (2.44)

Эта величина равна рассчитанной в п. 39.

43. Длина лобовой части обмотки по (2.52а)

примем

44. Средняя длина полувитка обмотки якоря по (2.51)

45. Полная длина проводника обмотки якоря по (2.50)

Полученное значение относиться к длине одного проводника. Обмотка содержит два проводника, поэтому фактическая длина провода обмотки

46. Сопротивление обмотки якоря в холодном состоянии при по (2.49)

47. Сопротивление обмотки якоря в нагретом состоянии при по (2.53)

- коэффициент увеличения сопротивления при нагреве сверх. Его значение в зависимости от температуры перегрева определяется по таблице 2.2. По таблице определяем, что;

48. Вес обмотки якоря по (2.54)