Реферат: Методическое руководство по расчету машины постоянного тока МПТ
11. Число коллекторных пластин выбирается равным числу элементарных пазов исходя из соотношения:
K = Z Э = u П Z , (2.4)
где u П - число элементарных пазов в реальном пазу, выбирается таким образом, чтобы среднее напряжение между коллекторными пластинами не превышало допустимого значения:
Обычно u П = 2 - 3. В случае волновой обмотки при нечётном числе пазов якоря u П должно быть числом нечётным, так как только при этом условии возможно выполнение симметричной обмотки с целым шагом.
12. Число витков в секции обмотки якоря
(2.5)
Число витков в секции должно быть целым. Поэтому рассчитанное по (2.5) значение округляется, а число проводников обмотки якоря соответствующим образом корректируется. Окончательные значения u П и W с принимаются после проверки коммутации, т.к. величина реактивной ЭДС, определяющей характер процесса коммутации, пропорциональна числу Wс .
13. Для простой петлевой обмотки шаги обмотки якоря
; (2.6)
для простой волновой обмотки
если y - чётное число;
если y - нечётное число.
После определения параметров якорной обмотки составляется таблица обхода и вычерчивается её схема.
14. Линейная нагрузка якоря принимается с учётом скорректированного числа проводников обмотки якоря
(2.7)
Полученная величина линейной нагрузки не должна отличаться от ранее принятой более чем на 5%. В противном случае в качестве исходного значения AS принимается найденное по (2.7) и производится повторный расчёт.
3. РАЗМЕРЫ ЗУБЦОВ, ПАЗОВ И ПРОВОДНИКОВ
ОБМОТКИ ЯКОРЯ
В МПТ малой мощности часто используются пазы круглой, овальной и трапецеидальной формы. Наиболее технологичны и просты в изготовлении пазы круглой формы. Поэтому, если площадь круглого паза соответствует расчёту, то при всех прочих равных условиях предпочтение отдаётся круглому пазу. Овальная и трапецеидальная формы паза увеличивают его площадь по сравнению с пазом круглой формы при том же диаметре якоря.
Площадь паза якоря зависит от количества и сечения проводников обмотки якоря. В свою очередь, сечение проводника определяется величиной тока якоря и его допустимой плотностью, которая зависит от режима работы машины, способа охлаждения, класса изоляции, коэффициента теплоотдачи.
15. Интенсивность нагрева МПТ определяется удельной тепловой нагрузкой (Вт/м2 ), которая для продолжительного режима записывается в виде
q = QM a (1 + 0,1 V ), (3.1)
где QM - предельно допустимое превышение температуры корпуса над температурой окружающей среды, определяемое классом изоляции. Температура окружающей среды принимается при расчётах равной 400 С;
a- коэффициент теплоотдачи поверхности якоря в неподвижной среде, составляющий в среднем 14 - 18 Вт/(К м2 ) для машин закрытого исполнения без вентилятора и 36 - 44 Вт/(К м2 ) для машин защищённого исполнения с встроенным вентилятором;
V - окружная скорость якоря в машинах без вентилятора, V = V a .
Работа встроенного вентилятора приводит к увеличению потока охлаждающего воздуха и, следовательно, к увеличению скорости его движения V :
V = (V a 2 + V в 2 )1/2 , (3.2)
где V в - окружная скорость лопаток вентилятора,
V в = pD в n н / 60; (3.3)
D в - диаметр колеса центробежного вентилятора,
D в = (1,25 ¸ 1,4) D a .
Удельная тепловая нагрузка для кратковременного режима работы
(3.4)
здесь t р - время работы двигателя, с;
T р - постоянная времени нагрева вращающегося якоря, с ,
. (3.5)
. (3.6)
Для МПТ, работающих в повторно-кратковременном режиме,
(3.7)
где функция Y(t р /T р ) определена зависимостью времени работы машины и паузы:
Y(t р /T р ) = 1+ exp ( -а 1 t р / T р ) + exp ( -2 а 1 t р / T р ) +¼
+ ¼ exp[- (n -1) а 1 t р / T р ], (3.8)
где n - число циклов работы;
(3.9)
Т П - постоянная времени охлаждения неподвижного якоря, с;
t П - время паузы, с.
16. Выражая потери в якорной цепи машины через линейную нагрузку и плотность тока в проводниках обмотки, можно получить выражение плотности тока при заданной линейной нагрузке и допустимом превышении температуры QM :
а) для МПТ при 2р = 2 и n < 5000 об/мин
(3.10)
при 5000 £n £ 10000 об/мин
(3.11)