Электродвигатель постоянного тока мощностью 400 Вт для бытовой техники (стр. 4 из 9)

б)

(0,6∙2×0,02/( 0,0055+ 0,0009)

+(0,081/0,044)+0,92∙1,138)= 6,638.

Индуктивность обмотки якоря

по (6.15) [4]

(12,56∙10^-6∙4∙0,044∙

6,638/26)∙(2496/(2∙2∙2))²=54,938 мГн.

Реактивная ЭДС по (10.69) [2]

2×10^-6× 6,638×24×0,044×11978× 11,5= 1,93 В.

ЭДС, индуктируемая в коммутируемой секции от поперечного поля реакции якоря, определяется следующим путём. Вначале определяем индукцию в зоне коммутации от действия поперечной МДС якоря [3]:

=1,25∙10^-6∙11978/(1-0,72)=0,0535 Т.

Затем определяем ЭДС, индуктируемую в коммутируемой секции от поперечного поля реакции якоря

2∙24∙ 11,5∙0,044∙0,0535=1,30 В.

Среднее значение результирующей ЭДС в короткозамкнутой секции якоря

= 1,93+1,30=3,23 В.

В машинах малой мощности без добавочных полюсов, если щётки расположены на геометрической нейтрали, для обеспечения удовлетворительной коммутации

2…3 В. Если 2…3 В необходимо уменьшить линейную нагрузку в п. 3.1.5 и повторить расчет.

Индуктивность цепи якоря (для расчета параметров электропривода в гл.5)

54,938=54,94 мГн

Активное сопротивление цепи якоря (для расчета параметров электропривода в гл. 5)

13,68= 13,68 Ом.

3.7 Определение размеров магнитной цепи

Внутренний диаметр якоря и диаметр вала для машин малой мощности

(0,18…0,24)∙ 0,073=0,013…0,018 м.

Принимаем

0,015 м.

Сечение магнитной системы приведено на рис. 3.5.

Рис. 3.5. Магнитная система двигателя:

1- станина; 2 – якорь; 3 – обмотка возбуждения

В двигателях с непосредственной посадкой сердечника якоря на вал внутренний диаметр якоря равен диаметру вала. В таких двигателях с

или учитывают,что часть магнитных силових потока замыкается через вал.

Высота спинки якоря:

а) действительная высота спинки якоря по (8.126)

=( 0,073-0,015)/2-0,02= 0,0090 м=9 мм;

б) расчетная высота спинки якоря по (8.124) для четырёхполюсних машин при

, а также для двухполюсных машин

(

0,75·(0,5· 0,073-0,02)=0,012<0,015 м)

2/2=1

(2+1)/(3,2·1)·( 0,073/2-0,02)= 0,0155 м;

в противном случае

( 0,073-0,015)/2-0,02=0,009 м.

Принимаем расчетную высоту спинки якоря

0,0155 м.

Принимаем для сердечников главных полюсов сталь марки 2013 толщиной 0,5 мм: коэффициент магнитного рассеяния для малых машин

=1,08…1,12 принимаем 1,1, длина сердечника 0,044 м, коэффициент заполнения сталью 0,95.

Высота сердечника полюса малых машин предварительно может быть принята:

=(0,12…0,4)∙ 0,073=0,009...0,029 м.

Принимаем

0,029 м.

Ширина сердечника главного полюса определяется следующим путём.

Принимается индукция в сердечнике полюса. В машинах для продолжительного режима работы принимается в пределах

Принимаем

1,2 Т.

Определяется поперечное сечение сердечника полюса:

=1,1∙ 0,00165/ (1,2∙0,95)=0,0015921 м²,

где

- минимальная ширина сердечника главного полюса

0,0015921/0,044=0,036 м.

Принимаем

0,036 м.

Индукция в сердечнике по табл.10.17 [2]

1,1× 0,00165/(0,95×0,036×0,044)= 1,21 Тл.

Индукция в станине в машинах для продолжительного режима работы принимается в пределах не более

Принимаем

1,2 Т.

Сечение станины предварительно

1,1× 0,00165/(2×1,2∙0,95)=0,0007961 м²,

Длина станины по (10/52) [2]

0,0440 м.

Высота станины предварительно, табл.10.17 [2]

=0,0007961/ 0,0440= 0,0181м.

Принимаем высоту станины

0,0181 м.

Сечение станины окончательно

=0,0181× 0,0440= 0,000796 м

Воздушный зазор для двигателей продолжительного режима [4]

0,25∙0,115∙11978∙10^-6/0,45= 0,00077 м. 0,00077 м.

Наружный размер станины с пямоугольным сечением по вертикали

0,073+2∙(0,00077 +0,029+0,0181)=0,169 м.

Внутренний размер станины по вертикали с прямоугольным сечением

0,169-2×0,0181= 0,133 м.

Наружный размер станины по горизонтали с прямоугольным сечением выбираем на 10% больше

1,1∙0,169=0,186 м.

Принимаем

0,186 м.

Внутренний размер по горизонтали станины с прямоугольным сечением

0,186 -2×0,0181= 0,150 м.

3.8 Расчетные сечения магнитной цепи

Сечение воздушного зазора, табл. 10.17 [2],

=0,085×0,044= 0,00374 м².

Длина стали якоря

0,044×0,95=0,042 м.

Минимальное сечение зубцов якоря, табл. 10.16 [2], S_z= 0,001213 м².

Расчетное сечение спинки якоря, табл. 10.16 [2],

0,042×0,0155 = 0,000651 м².

Сечение сердечника главного полюса, табл. 10.16 [2],

0,95×0,044×0,036= 0,00150 м².

Сечение станины (см. п. 3.5.6)

0,000796 м².

3.9 Средние длины магнитных линий

Воздушный зазор для двигателей продолжительного режима из 3.5.10

=0,00077 м.

Коэффициент воздушного зазора, учитывающий наличие пазов на якоре, по (10.50б) [2]

=( 0,0088+10×0,00077)/( 0,0088-0,002+10×0,00077)= 1,14 м.

Расчетная длина воздушного зазора

1,14×0,00077= 0,000878 м.

Длина магнитной линии в зубцах якоря

0,02=0,02 м.

Длина магнитной линии в спинке якоря

×(0,015+0,009)/2×2+0,009/2=0,023 м.

Длина магнитной линии в сердечнике главного полюса

0,029 м.

Длина магнитной линии в станине

(0,169+0,186-2∙0,0181)/(2)+0,0181/2=0,1775 м,