Коммутация и дополнительные полюса

Удельная магнитная проводимость пазовой и лобовой частей секции обмотки определяются по формуле:

Среднее значение реактивной ЭДС за цикл коммутации определяется по формуле:

Коэффициент пульсации тока при питании тягового двигателя от контактной сети переменного тока принимается равной 0,25. Поэтому дополнительная реактивная ЭДС, связанная с пульсацией тока, определяется равной 0,25 части средней реактивной ЭДС, умноженной на 0,5.

Полное среднее значение реактивной ЭДС в моменты максимума тока определяется по формуле:

Расчет индукции под дополнительными полюсами определяется по формуле:

Длина дополнительного полюса равна длине сердечника якоря,

 

Индукция под дополнительным полюсом определяется по формуле:

Ширина равновеликого по площади прямоугольником, отражающего распределение индукции под дополнительным полюсом определяется по формуле:

Коммутирующий поток определяется по формуле:

Поток дополнительного полюса определяется по формуле:

где – коэффициент рассеяния,

Сечение дополнительного полюса определяется по формуле:

где – коэффициент перегрузки тягового двигателя по току в пусковом режиме,

Ширина сердечника дополнительного полюса определяется по формуле:

 

Коэффициент зубчатости якоря для зазора определяется по формуле:

Число витков компенсационной обмотки определяется по формуле:

Примем

Намагничивающая сила компенсационной обмотки определяется по формуле:

Намагничивающая сила дополнительного полюса, необходимая для создания коммутирующего магнитного потока определяется по формуле:

где - индукция второго воздушного зазора,

– второй зазор,

Число витков катушки дополнительного полюса определяется по формуле:

Примем

Расчет магнитной цепи и компенсационной обмотки

Геометрическая полюсная дуга определяется по формуле:

Шаг пазов компенсационной обмотки определяется по формуле:

Сердечник якоря

Радиальный размер сердечника якоря определяется по формуле:

где – индукция на холостом ходу машины,

Внутренний диаметр дисков якоря определяется по формуле:

где – число рядов каналов,

Объем сердечника якоря определяется по формуле:

где – общее число каналов,

Масса сердечника якоря определяется по формуле:

 

Сердечник главного полюса

Ширина полюса определяется по формуле:

где – коэффициент рассеивания магнитного потока главного полюса,

– индукция в сердечнике,

– коэффициент, учитывающий покрытие листов железа полюса толщиной 0,5 мм лаком и не плотности сборки,

– длина полюса,

Радиальная длина полюса предварительно определяется по формуле:

Внутренний диаметр станины определяется по формуле:

После определения внутреннего диаметра станины производится егоокругление до ближайшего значения с числом сантиметров 0 или 5. Примем

Точное значение радиальной высоты полюса определяется по формуле:

Приближенно масса всех полюсов определяется по формуле:

Магнитная станина

Примем индукцию в станине , а толщину станины двигателя с компенсационной обмоткой

Осевая длина магнитопровода станины определяется по формуле:

Масса станины определяется по формуле:

 

Компенсационная обмотка

Намагничивающая сила компенсационной обмотки должна быть приблизительно равна намагничивающей силе поля якоря на полюсной дуге:

тогда число витков на полюс получается равным:

Примем

При последовательном включении витков катушек всех полюсов число стержней будет в два раза больше числа витков.

Примем 12 стержней, размещенных в семи пазах,

Выбираем стержень размерами:

4,4×35 мм, сечением

Допустимая плотность тока в стержнях компенсационной обмотки

Плотность тока определяется по формуле:

Пазовое деление определяется по формуле:

Размеры паза компенсационной обмотки приведены в таблице 3.

 

Таблица 3 –Заполнение паза компенсационной обмотки.

Позиция	Размер по ширине паза, мм	Размер по высоте паза, мм
Медь проводника	8,8
Витковая изоляция	0,88	0,44
Корпусная изоляция 1	1,76	1,76
Корпусная изоляция 2	0,1	0,1
Покровная изоляция	0,2	0,2
Защитная гильза	0,3	0,15
Прокладки	-	Под клин:0,5 На дно паза: 0,5
Клин	-
Зазор на укладку	0,6	0,15
Размеры паза в свету	12,6	42,8
Допуск на расшихтовку	0,2	0,1
Размеры паза в штампе	12,8	42,9

 

Ширина паза компенсационной обмотки определяется по формуле:

Ширина зубца определяется по формуле:

Коэффициент воздушного зазора из-за наличия зубцов в полюсном наконечнике с компенсационной обмоткой определяется по формуле:

 

Общий коэффициент воздушного зазора с учетом пазов на якоре и в полюсном наконечнике определяется по формуле:

Длина торцевого участка лобовой части средней катушки определяется по формуле:

Длина лобовой части полувитка средней катушки определяется по формуле:

где a - длина прямолинейного участка внутренней катушки при выходе из паза, a =25 мм;

- зазор между торцовыми частями соседних катушек,

Средняя длина компенсационной обмотки определяется по формуле:

Сопротивление компенсационной обмотки при определяется по формуле:

где – число параллельных ветвей компенсационной обмотки,

 

Масса меди компенсационной обмотки определяется по формуле: