Проектирование тягового электродвигателя (стр. 4 из 7)

B_m – индукция в сердечнике полюса. B_m

(1,4…1,7) Тл.

Ширина сердечника главного полюса

, (4.8)

где k_mсm – коэффициент заполнения сталью сердечника. k_mсm= 0,97;

k_ср – коэффициент подреза углов сердечника полюса для лучшего

вписывания катушки возбуждения. При намотке меди на широкое

ребро k_ср= 1.

Сечение аb в основании рога полюса должно быть достаточным для прохождения магнитного потока к крайним участкам полюсного наконечника, для этого должно выполняться условие

, (4.9)

где

– индукция в воздушном зазоре;

B_р – допустимая индукция в основании рога полюса;

ab, bc – размеры снимаемые с эскиза с учетом масштаба изображения.

Определим индукцию в воздушном зазоре

(4.10)

Для этого найдем индукцию в воздушном зазоре

, (4.11)

По эскизу величина ab= 19 мм, bc= 46 мм.

Неравенство (4.10) выполняется.

.

Неравенство (4.9) выполняется.

На предварительном этапе высоту полюса h_m примем

при 2р = 2, (4.12)

h_m= 0,121 · 664,1 = 80,36 мм.

4.3 Остов

Для определения размеров остова сначала рассчитывается площадь сечения ярма остова

, (4.13)

где

– индукция в остове. . Принимаю =1,4 Тл.

Расчетная длина ярма остова в осевом направлении при четырехгранном остове находится как наименьший из размеров.

, (4.14)

Принимаю

Средняя толщина остова

, (4.15)

Толщина остова в месте расположения главных полюсов

, (4.16)

Толщина остова в месте расположения добавочных полюсов

, (4.17)

Внешний размер остова

, (4.18)

где

– величина воздушного зазора. Принимаем = 6 мм.

Ширина прилива под добавочным полюсом

. (4.19)

Процедура вписывания тягового двигателя в централь состоит в проверке, а при необходимости в корректировке предварительно найденных размеров магнитопровода с тем, чтобы обеспечить выполнения равенства

, (4.20)

где

– величина гарантийного зазора. = 40 мм;

– подрез (прилив) остова со стороны моторно-осевых подшипников.

,принимаю f= - 24,44

Задача вписывания габаритов двигателя по высоте состоит в нахождении такой величины tпревышения оси двигателя над осью колесной пары для выбранного значения просвета С, чтобы выполнялось следующее неравенство

, (4.21)

где с

мм – гарантийный просвет. Принимаем с = 150 мм;

t

мм– ограниченная величина приподнимания вала двигателя

относительно оси колесной пары. Принимаем t= 20 мм.

4.4 Участок сердечника якоря

Площадь поперечного сечения ярма сердечника якоря

, (4.22)

Величина магнитной индукции рассчитывается по формуле

, (4.23)

По индукции

= 1,8 Тл согласно [1], из Приложения «В» находим напряженность 14200 А/м.

Длину магнитной линий снимаем с учетом масштаба с эскиза магнитной цепи. L_a = 0,1625 м.

Падение магнитных потенциалов в сердечнике якоря

, (4.24)

Результаты вышеприведенных и последующих расчетов сведены в таблицу 4.1.

4.5 Участок зубцового слоя якоря

Площадь в расчетном сечении зубцового якоря

, (4.25)

Индукция в расчетном сечении зубцового якоря

, (4.26)

По индукции

= 1,8 Тл, согласно [1], находим напряженность магнитного поля, 14200 А/м.

Магнитное напряжение зубцов якоря

, (4.27)

4.6 Участок сердечника главного полюса

Площадь сечения сердечника главного полюса

, (4.28)

Индукция в сердечнике главного полюса

, (4.29)

По индукции

=1,7 Тл, согласно [1],находим напряженность Н_m = 7050 А/м.

Падение магнитных потенциалов в сердечнике главных полюсов

, (4.30)

где L_m – длина силовой линии из эскиза. L_m = 0,12 м.

F_m = 7050 · 0,12 = 846 А.

4.7 Участок стыка полюса с остовом

Магнитное напряжение этого участка F_mj, оценивают по приближенной эмпирической формуле

, (4.31)

4.8 Участок выхода потока из полюса в остов

Площадь сечения участка поворота магнитного потока S_j’, зависит от толщины остова в месте расположения главных полюсов

, (4.32)

Индукция на участке выхода потока из полюса в остов