ВЫБОР ТИПА И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЧИСЛА ПРОВОДНИКОВ ОБМОТКИ ЯКОРЯ
В тяговых тепловозных двигателях мощностью до 500 кВт преимущественно применяют петлевые обмотки якорей. Число пар полюсов в зависимости от диаметра якоря для ТЭД обычно 2p=4. Число параллельных ветвей 2а выбираем по току в одной ветви и припетлевой обмотки 2а=2р. Ток параллельной ветви ,А : ia =Iдн/2а ≤250 ia = 774,8/4 =193,7 - условие выполняется Iдн =Iгн/n Iдн =4648,82/6=774,8. Число пазов якоря zn в зависимости от его диаметра выбираем по графику (рис.6). С целью улучшения коммутации желательно при укладке обмотки в пазы шаг по пазам yn укороченным на 0,5 паза: yn = zn/2р -0,5 yn =46/4-0,5=11. Рис.6.Зависимость числа пазов и линейной нагрузки якоря ТЭД от его диаметра.
Предварительно количество проводников якоря можно определить по его линейной нагрузки ,в зависимости от Dя : N=π*Dя *A/ia N = 3,14*49,3*345/193,7=275,7. При двухслойной обмотке количество проводников в пазу sn всегда должно быть целым четным числом sn =6. После выбора sn необходимо окончательно уточнить: N= sn * zn N =6*46=276 и проверить линейную нагрузку якоря ТЭД, А/см: A=N*i/π*Dя ≤550 A=276*193,7/3,14*49,3=345 — условие выполняется. Расчет коллектора Тяговые электродвигатели большой мощности обычно имеют одновитковые секции якорной обмотки(ω=1),поэтому N=2*K. Число коллекторных пластин при ω=1 вычисляется из равенства: K=N/2 K=276/2=138, а затем проверяется по допустимым величинам диаметра коллектора Dк и размеров коллекторного деления tк. Найденное число коллекторных пластин К проверяется по допустимому среднему напряжению между ними при максимальном напряжении на зажимах ТЭД, В: eк.ср =2р*Uдmax/K ≤15 -19 eк.ср =4*375/138 =11 – условие выполняется. Uдmax =Uгmax/2 Uдmax =750/2=375. Далее предварительно оценивают диаметр коллектора Dк, мм: Dк=0,8 *Dя Dк=0,8*493=394,4 и определяем коллекторное деление tк : tк =π*Dк / К tк=3,14*394,4/138=8,9. Диаметр коллектора округляется до целых сантиметров и проверяется на допустимую окружную скорость, м/с: Vkmax= π*Dк*nmax/60 Vkmax =3,14*0,394*2544/60=52. Радиальная высота коллекторной пластины , см: hk =2,2*√39,4-1=4,1.
Выбор числа , размеров щеток и установление рабочей длины коллектора.
Число щеткодержателей при петлевой обмотке всегда должно быть равно числу параллельно ветвей якорной обмотки (2рщ =2а). плотность тока под щеткой у тепловозных ТЭД выбирается в пределах jщ =11-15 А/см2 . Суммарная площадь соприкосновения щеток одного щеткодержателя с коллектором, см2 : Qщ =Iдн /рщ* jщ Qщ=774,8/2*13 =29,8. Ширина щетки bщ выбирается такой, чтобы она перекрыла число коллекторных пластин на паз. Принимая величину щеточного перекрытия γ=2-5, определяем ширину щетки, мм: bщ = γ*tк bщ = 3*8,9=26,7. Общая длина щеток одного щеткодержателя, см: Lщ=Qщ/bщ Lщ= 29,8/2,67 =11,16 Определяем количество щеток в одном щеткодержателе. Длину одной щетки принимаем lщ=5см, см: nщ =Lщ /lщ nщ = 11,16/5,=2,2. Полная длина коллектора , мм: lк = lщ*nщ+ 25 lк = 50*2+25=125 Окончательно Qщ= lщ*nщ*bщ Qщ =2*50*26,7=2670 мм2; jщ = Iдн / рщ*Qщ jщ = 774,8/2*26,7=14,5 А/см2.
Определение размеров паза якоря.
Размеры паза hn ×bn оказывают большое влияние на степень использования активного слоя якоря и двигателя в целом. Их можно определить, зная размеры проводника ,число слоев и толщину изоляции. При большом количестве проводников ,расположенных в пазу рядом, много места занимает изоляция ,что ухудшает теплоотдачу от меди через обмотки боковым стенкам зубцов. Поэтому следует стремиться к уменьшению количества проводников в ряду ,выбирая соответствующим образом количество пазов zn . С целью определения сечения проводника якоря задаемся величиной фактора нагрева, являющегося произведением линейной нагрузки на плотность тока в проводнике. Для тепловозных электрических машин: (А*jя)=2500-4000 А/см * А/мм2. Отсюда jя =(А*jя)/А jя = 315*6/345 = 6 А/мм2. Для тяговых двигателей тепловозов jя =5-7 А/мм2 . Площадь сечения проводника обмотки якоря, мм2 : qя =iя /jя qя = 193,7/6 =32,3 Сечение принимаем b/a = 11,3мм2/2,83мм2. Это сечение дает возможность определить стороны проводника, где а -меньшая сторона сечения , а b -большая сторона сечения. Размещение проводников в пазу якоря и их изоляция производится ,как показано на рис.7. Изоляцию принимаем класса нагревостойкости F, допускающую максимальное превышение температуры обмотки якоря над температурой охлаждения воздуха 1400 С. В заключении расчета активного слоя якоря необходимо определить размеры зубцового слоя якоря. Ширина зубца у основания, мм:
bz2=π*(Dя-2hz)/zn -bn bz2= 3,14*(493-2*39,3)/46-11,3 =16,9 ,
где hz -высота зубца(паза) якоря ,мм:
hz = (Dя- Dк-20 )/2 hz = (493-394,4-20)/2 =39,3. Ширина зубца на высоте 1/3 hz от его основания, мм:
bz1/3 =(π*(Dя -1,33*hz )/ zn)-bn bz1/3 =(3,14*(493-1,33*39,3)/46)-11,3 =18,7.
Зубцовые шаги: по внешнему диаметру якоря, мм: tz1=π *Dя /zn tz1= 3,14*493/46 =33,6 ;
tz2 =( π*(Dя-2hz))/zn
на 1/3 высоты зубца от основания, мм:
tz1/3 =( π*(Dя-1,33hz))/zn tz1/3 =(3,14*(493-1,33*39,3))/46 =30,08.
Популярное: Почему двоичная система счисления так распространена?: Каждая цифра должна быть как-то представлена на физическом носителе... Как вы ведете себя при стрессе?: Вы можете самостоятельно управлять стрессом! Каждый из нас имеет право и возможность уменьшить его воздействие на нас... Почему люди поддаются рекламе?: Только не надо искать ответы в качестве или количестве рекламы... Модели организации как закрытой, открытой, частично открытой системы: Закрытая система имеет жесткие фиксированные границы, ее действия относительно независимы... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (1705)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |