= 0,0009-0,0001=0,0008 м=0,8 мм;
= 0,0190-0,0001=0,0189 м=18,9 мм.
Площадь поперечного сечения трапецеидального паза, в котором располагается обмотка, корпусная изоляция и прокладки (см. табл. 3.1.)
Высота паза без шлица по (8.44)
=0,0189-0,0005=0,0184 м.
Площадь поперечного сечения трапецеидального паза, в котором располагается обмотка, корпусная изоляция и прокладки (8.43)
=(0,0054+0,0008)/2·0,0184= 0,0000570 м
2.
Односторонняя толщина изоляции в пазу поз.1, рис.3.1
0,00045м.
Площадь поперечного сечения корпусной изоляции по (8.42) [1] согласно рис.3.1 и табл. 3.1( поз.1 и поз.2)
=0,00045∙ (2×0,0189+0,0054+0,0008)= 0,00001980 м
2 =19,8 мм
2,
Площадь поперечного сечения паза, которая остаётся свободной для размещения проводников обмотки по (8.48) [1]
=(0,0054+0,0008)×0,0189/2- 0,00001980=0,00003879=38,79 мм
2.
Коэффициент заполнения паза изолированными проводниками определяем из 10.21 [2] :
(0,000395
2×96×1)/38,79= 0,39,
что удовлетворяет требованию технологичности изготовления обмотки, который должен находится в пределах не более 0,68...0,72 (см. стр. 147 [2]).
Таблица 3.1 Изоляция класса В обмотки статора
Рис. 3.3. Изоляция класса В обмотки статора
Минимальное сечение зубцов якоря по табл.10.16 [2]
(26/2)×0,72× 0,0031×0,044×0,95= 0,001213 м
2,
где 0,95 - коэффициент заполнения магнитопровода якоря сталью.Для магнитопровода принимаем сталь 2013.Уточняем индукцию в сечении зубцов:
0,00165/ 0,001213= 1,36 Тл.
3.4 Расчет обмотки якоря
Средняя длина лобовой части витка при
=2 0,115=0,081 м.Средняя длина витка обмотки якоря по (10.22) [2]
а)
=0,044 м;б)
2×(0,044+0,081)=0,25 м.Полная длина проводников обмотки якоря
2496×0,25=312 м.Сопротивление обмотки якоря при J=20°С
312,0/(57×106× 0,000000100×(2)2)=13,68 Ом.Сопротивление обмотки якоря при J=75°С для изоляции класса В
1,22×13,68= 16,69 Ом.Масса меди обмотки якоря по (10.26) [2]
8900× 312,0× 0,000000100= 0,278 кг.
Расчет шагов обмотки:
а) шаг по коллектору и результирующий шаг
;б) первый частичный шаг
52/2- = 26;в) второй частичный шаг
51- 26=25.Практическая схема обмотки приведена на рис. 3.4.
3.5 Коллектор и щетки
Ширина нейтральной зоны по (10.76) [2]
0,115-0,085=0,03 м.Выбираем щетки марки ЭГ-14. Принимаем ширину щетки равной
, = 0,00242 м.
По табл. П.4.1 выбираем стандартные размеры щетки:
ширина щётки
0,004 м.длина щётки
0,005 м.высота щётки
0,01 м.Поверхность соприкосновения щетки с коллектором
0,004×0,005= 0,000020 м2.Поверхность соприкосновения всех щеток с коллектором
2× 0,000020=0,00004 м2.Плотность тока под щетками по (8-83) [2]
2× 2,6/0,00004=130000 А/м2.Допустимая плотность тока для щетки марки ЭГ-14
.Активная длина коллектора по оси вала согласно [4]
1,8 ×0,005=0,009 м.Принимаем
0,009 м.Полная длина коллектора по оси вала согласно [4]
0,009+5∙0,000395=0,0110 м.3.6 Проверка коммутации
Так как в рассматриваемых машинах постоянного тока малой мощности добавочные полюсы в коммутационной зоне отсутствуют и щетки на коллекторе обычно располагаются на геометрической нейтрали, то процесс коммутации тока в короткозамкнутых секциях якоря получается замедленным из-за наличия в них реактивной э. д. с.
и э. д. с. От поперечного поля реакции якоря . Обе эти э.д.с. суммируются и вызывают в цепи короткозамкнутой секции добавочный ток, способствующий увеличению плотности тока на сбегающем крае щетки. В момент размыкания цепи секции при наличии в ней указанных э. д. с. и тока между краем щетки и сбегающей коллекторной пластиной возникают небольшие электрические дуги в виде мелких искр. Интенсивность этих искр зависит от величины результирующей э. д. с. в короткозамкнутой секции.Во избежание недопустимого искрения под щетками величина э. д. с. в секции не должна превышать определенного значения. Однако коммутация тока в секции может также ухудшиться вследствие влияния поля полюсов, если ширина коммутационной зоны
будет близка к расстоянию между краями наконечников двух соседних полюсов.Ширина зоны коммутации по (10.75) [2]
а)
=52/2- 26=0,0;б)
(0,004/ 0,00242 +2-2/2+0,0)× 0,00242 ´´ 0,073/0,04= 0,0117 м.Отношение
0,0117/(0,115-0,085)=0,39,что удовлетворяет условию [4]
<0,8.Коэффициент магнитной проводимости паза по (10.69) [2]
a)
= × 0,073×3000/60= 11,5 м/с; =∙lg(13,816)=1,138