Расчет геометрии зубцовой зоны

 

Площадь поперечного сечения обмотки, уложенной в один полузакрытый паз:

 

(3.1)

 

где  – диаметр одного изолированного провода;  – число элементарных проводников в одном эффективном;  – число витков в секции; – число элементарных пазов в одном реальном;  – коэффициент заполнения паза изолированными проводниками .

Высота паза ;

Ширина шлица ;

Высота шлица ;

Ширина зубца:

 

(3.2)

 

где  – допустимое значение индукции в зубцах; К_С – коэффициент заполнения пакета якоря сталью, К_С = 0,95.

Большой радиус паза:

 

(3.3)

 

Меньший радиус паза:

 

(3.4)

 

Расстояние между центрами радиусов:

 

(3.5)

 

Минимальное сечение зубцов якоря:

 

(3.6)

 

 

Рис. 3.1 Полузакрытые пазы овальной формы с параллельными сторонами зубцов

 

Составляется эскиз пазов овальной формы по рис. 3.1.

Предварительное значение внутреннего диаметра якоря и диаметра вала:

 

(3.7)

 

Предварительное значение ЭДС:

 

(3.8)

 

где – коэффициент;

Предварительное значение магнитного потока на полюс:

 

(3.9)

 

Для магнитопровода якоря принимается сталь марки 2312. Индукция в сечении зубцов:

 

(3.10)

 

 

Расчет обмотки якоря

Длина лобовой части витка:

 

(4.1)

 

Средняя длина полувитка обмотки якоря:

 

(4.2)

 

где –длина якоря, приближенно для машин без радиальной вентиляции .

Полная длина проводников обмотки якоря:

 

(4.3)

 

Сопротивление обмотки якоря при температуре 20 °С:

 

(4.4)

 

Сопротивление обмотки якоря при температуре 75 °С:

 

(4.5)

 

Масса меди обмотки якоря:

 

(4.6)

 

Расчет шагов обмотки:

Шаг по коллектору :

 

(4.7)

 

Первый частичный шаг :

 

(4.8)

 

где å – дробное число, с помощью которого Y₁ округляется до целого числа

 

Определение размеров магнитной цепи

 

Высота спинки якоря (см. рис. 3.1):

 

(5.1)

 

Магнитная индукция в спинке якоря:

(5.2)

 

где – площадь поперечного сечения спинки якоря с учетом аксиальных каналов диаметром d.

Предельно допустимое значение магнитной индукции в спинке якоря B_j=1.4¸1.45 Тл.

Ширина выступа полюсного наконечника:

 

(5.3)

 

где из п. 1.13.

Ширина сердечника главного полюса:

(5.4)

Индукция в сердечнике:

 

(5.5)

 

где для четырех полюсной машины.

Для стали 3411 предельно допустимая индукция

Размеры главного полюса показаны на рис. 5.1

 

Рис. 5.1 Полюсный наконечник главного полюса.

 

Сечение станины:

 

(5.6)

 

где В_С – индукция в станине, В_С = 1,3 Тл.

Длина станины:

 

(5.7)

 

Высота станины:

(5.8)

 

Наружный диаметр станины:

 

(5.9)

 

Внутренний диаметр станины:

 

(5.10)

 

Высота главного полюса:

 

(5.11)

 

где d – воздушный зазор; d = 0,0018

 

Расчетные сечения магнитной цепи

 

Сечение воздушного зазора:

 

(6.1)

 

Длина стали якоря:

 

(6.2)

 

Минимальное сечение зубцов якоря:

S_Z из п. 3.7

Сечение спинки якоря:

 

(6.3)

 

Сечение сердечников главных полюсов:

 

(6.4)

 

где

Сечение станины:

 из п. 5.5