3. Тепловий розрахунок двигуна

3.1 Перевищення температури якоря

Повні втрати в активному прошарку якоря

Площа охолодження активного прошарку якоря

Середнє перевищення температури якоря над температурою навколишнього

середовища

де - коефіцієнт тепловіддачі поверхні якоря.

Значення не перевищує значення

3.2 Перевищення температури колектора

Повні втрати на колекторі

Поверхня охолодження колектора

Середнє перевищення температури колектора над температурою

навколишнього середовища

де - коефіцієнт тепловіддачі поверхні колектора.

Значення не перевищує значення

3.3 Перевищення температури обмотки збудженняП

площа охолодження котушки обмотки збудження

=0.0102 м²

Середнє перевищення температури обмотки збудження над температурою навколишнього середовища

де

Значення не перевищує значення

4. Опис конструкції двигуна

Однофазний колекторний двигун складається з двох основних вузлів: нерухомого статора і рухомого якоря. Статор двигуна складається з осердя статора та обмотки збудження, яка розташована на полюсах. Осердя статора складається з ізольованих пластин електротехнічної сталі марки 2212, товщиною 0,5мм. Пластини з’єднують між собою шляхом зварювання. Обмотка збудження виконана з круглого мідного провідника марки ПЭТВ класу нагрівостійкості F. Котушки обмотки збудження намотують на шаблоні і при збиранні їх закладають на полюси. Якір двигуна складається з осердя якоря, обмотки якоря, колектора і вала. Осердя якоря складається з листів електротехнічної сталі товщиною 0,5мм, марки 2212. Пази якоря грушоподібні.

Обмотка якоря проста хвильова, виконана з круглого мідного провідника марки ПЭТВ. У межах паза обмотка ізольована від осердя за допомогою електротехнічного картону, а з торців осердя якоря – пластмасовими ізоляційними втулками. Вал виконаний з вуглецевої сталі 45.

Колектор виконаний у вигляді циліндра, зібраного з клиноподібних пластин твердої міді, між якими розташовані міканітові ізольовані прокладки. Мідні пластини колектора разом з міканітовими прокладками запресовують в пластмасу. По циліндричній частині колектора ковзають щітки, які встановлені в щіткотримачах.

У двигуні використані щіткотримачі коробчастого типу, в яких щітка розташована перпендикулярно до колектора і тиск пружини на щітку здійснюється у радіальному напрямі.

Утримування якоря в статорі здійснюється за допомогою литих підшипникових щитів. Щити мають циліндричну виточку (так званий замок), за допомогою якої він центрується зі станиною у процесі складання. Кріплення підшипникових щитів до статора здійснюється болтами.

5. Технологія виготовлення вузлів двигуна Особливості виготовлення колектора на пластмасі

Застосування пластмаси внесло радикальні зміни в технологію виготовлення колекторів для двигунів малої і середньої потужностей. Зокрема, такий колектор на пластмасі широко застосовується у однофазних колек­торних двигунах. Пластмаса впресовується у внутрішній отвір колектор­а, тому відпадають вимоги до точності і чистоти поверхонь виточок в пластинах і обробка на верстаті може бути замінена штампуванням пластин. Отже, значно зменшується трудоємність і, відповідно, собівартість цих робіт по відношенню до колекторів зі стальними корпусами. Колектори на пластмасі більш стійкі в експлуатації, у відношенні зберігання правильної циліндричної форми.

Длязбільшення надійності посадки колектора на вал машини, його комплектують стальною втулкою, а для підвищення механічної міцності в пластмасі розміщують стальні кільця. Використовуються пластмаси марок К-6 або АГ-4. Пластмаса К-6 виготовляється на основі фенол-формальдегідних смол резольного типу з мінеральним волокнистим наповнювачем – азбестом і має достатню механічну міцність і нагрівостійкість до 200⁰С. До недоліків мо­жна віднести невисоку електричну міцність, оскільки, в ній є залізні домішки.

Кращі властивості має пресовочна пластмаса АГ-4 марок В і С, на основі фенол-формальдегідної смоли з скловолокнистим наповнювачем.

Колектор на пластмасі виготовляють так: пакет пластин збирають, як при виготовленні збірного колектора, а після збирання пресується в холод­ному стані на гідравлічному пресі. Зусилля пресу вибирається таким, щоб за­без­пе­чити необхідний тиск між пластинами. Процес усадки і запікання ізоля­ційних прокладок відбувається при пресуванні пластмасового корпуса, коли внаслідок арочного розпору і температурного розширення міді між пласти­нами колек­тора утворюється тиск біля 60 Мпа, при температурі 140-180⁰С.

Пресують колектор у прес-формі наступним чином. Прес-форма нагрівається до температури 130-140⁰С (для АГ-4) або 170-180⁰С (для К-6). До цієї ж температури повинні бути нагріті пакет колектора і армуючі

кільця. Тоді на нижній пуансон прес-форми натягують нагріту втулку колектора з центруючим циліндром. У нижній пресувальний простір закладають таблетку з

пластмаси кільцевої форми, попередньо нагріту високочастотним нагрівом до температури 70⁰С для надання їй пластичності і видалення з пластмаси летких речовин. Потім у виїмку комплекту пластин, запресованого у кільце, встановлюють армуюче кільце та ставлять комплект у прес-форму і стискають. У завантажувальний простір верхньої частини прес-форми закладають другу підігріту таблетку. Опускають повзун вниз і відбувається пресування колектора. Тиск при пресуванні 35-45 Мпа. Витримка під тиском на протязі 1-2 хв на 1 мм товщини пластмасового корпуса колектора. Наступними операціями виготовлення колектора є: термообробка, зняття опресувального кільця і розвертання отвору у втулці, обточування робочої поверхні, розгін і контроль.