Смекни!
smekni.com

Электродвигатель постоянного тока мощностью 400 Вт для бытовой техники (стр. 3 из 9)

= 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 м2.

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 м2 =19,8 мм2,

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 мм2.

Коэффициент заполнения паза изолированными проводниками определяем из 10.21 [2] :

(0,0003952×96×1)/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

Позиция Материал Число слоёв Односторонняя толщина изоляции
Наименование, Марка Толщина, мм
1 Изофлекс 0,2 1 0,2
2 Клин (стеклотекстолит) 1,5 - 1,5

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 м2,

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