Главная страница | Контакты | Случайная страница Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Расчет магнитной цепи

Для определения внутреннего диаметра ярма рассчитываем высоту сечения ярма якоря, м

, (6.1)

где - индукция в сердечнике якоря, Тл;

- число рядов вентиляционных каналов в ярме якоря, ;

- диаметр вентиляционных каналов, м;

.

Внутренний диаметр сердечника якоря, м

; (6.2)

.

Диаметр вала двигателя в его средней части, м

; (6.3)

.

Принимаю

Разность диаметров

; (6.4)

.

Так как разность в диаметрах меньше 50 мм, то шихтованный пакет якоря устанавливаем на втулку якоря, которая в свою очередь напрессовывается на вал двигателя.

Рекомендуемый диапазон значений магнитной индукции в теле полюса

< (1,4...1,7) Тл. (6.5)

Принимаем =1,4 Тл.

Площадь поперечного сечения сердечника главного полюса,

; (6.6)

где - коэффициент рассеяния обмоток главных полюсов,

.

Ширина сердечника главного полюса, м

, (6.7)

где - коэффициент заполнения сталью сердечника полюса, ;

- коэффициент подреза углов сердечника полюса для

лучшего вписывания катушки возбуждения, ;

- длина сердечника полюса;

.

Сечение ab в основании рога полюса должно быть достаточным для прохождения магнитного потока к крайним участкам полюсного наконечника. Математически это условие выводится из равенства потоков, излучаемого поверхностью bс, и проходящего через створ ab

, (6.8)

где - индукция в воздушном зазоре, Тл;

- допустимая индукция в основании рога полюса, Тл.

Считаем, что условия для прохождения магнитного потока в наиболее узком сечении ab основания рога полюса приемлемы, если

; (6.9)

; (6.10)

. (6.11)

Величину индукции в воздушном зазоре

; (6.12)

.

Тогда

.

Принимаем высоту полюса

; (6.13)

.

Принимаю

Площадь сечения ярма остова,

, (6.14)

где - коэффициент рассеяния потока главных полюсов, ;

- индукция в остове, ; Принимаю

.

Расчетная длина ярма остова, м

;

(6.15)

Для восьмигранного остова выбираем наименьшее значение

Радиальная толщина остова, м

; (6.16)

.

Толщина восьмигранного остова выполняется неравномерной.

(6.17)

(6.18)

Внешний размер восьмигранного остова по оси главных полюсов

; (6.19)

Вписывание в централь доказывается равенством

, (6.20)

где - подрез остова со стороны расположения моторно-осевых

подшипников, ; Принимаю

Вписывание габаритных размеров двигателя по высоте связано с требованием

, (6.21)

где с - просвет между нижней точкой двигателя и головкой рельса, ;

- превышение оси двигателя над осью колесной пары, ;

B .

Площадь поперечного сечения ярма сердечника,

; (6.20)

Величина магнитной индукции в сердечнике якоря, Тл

; (6.21)

Падение магнитных потенциалов в сердечника якоря, A

(6.22)

где - магнитная напряженность в сердечнике якоря, ;

- длина силовой линии в сердечнике якоря (из эскиза

магнитной цепи), м;

A.

Площадь сечения зубцового слоя якоря,

; (6.23)

.

Расчетная индукция в зубцах якоря, Тл:

; (6.24)

Магнитное напряжение зубцов якоря, А

, (6.25)

где - магнитная напряженность в зубцах якоря, ;

- высота пазов якоря, м;

Площадь сечения сердечника главного полюса,

; (6.26)

.

Индукция в сердечнике главного полюса, Тл

; (6.27)

Падение магнитных потенциалов в сердечнике главных полюсов, A

, (6.28)

где - магнитная напряженность в сердечнике якоря, ;

- длина силовой линии в сердечнике главного полюса

(из эскиза магнитной цепи), м;

.

Магнитное напряжение в стыке полюса с поверхностью остова оценивают по приближенной эмпирической формуле

; (6.29)

.

Площадь сечения участка поворота магнитного потока,

(6.30)

.

Индукция на участке выхода потока из полюса в остов, Тл

; (6.31)

.

Магнитное напряжение на участке выхода потока из полюса в остов

, (6.32)

где - магнитная напряженность на участке перехода, ;

- длина силовой линии на участке поворота потока в

остов (из эскиза магнитной цепи), м;

.

Площадь сечения ярма остова,

; (6.33)

Индукция в остове, Тл

; (6.34)

Магнитное напряжение в ярме остова, A

, (6.35)

где - магнитная напряженность в остове, ;

- длина силовой линии в ярме остова (из эскиза магнитной цепи), м;

Участок зубцового слоя главного полюса

(6.36)

где - магнитная напряженность в зубцах компенсационной обмотки ;

- высота пазов компенсационной обмотки.

Потребная МДС воздушного зазора для обеспечения заданных свойств двигателя, A

, (6.37)

где - коэффициент использования мощности, ;

- коэффициент регулируемости по скорости;

(6.38)

;

- коэффициент магнитной устойчивости, ;

Магнитодвижущая сила поперечной реакции якоря

; (6.39)

.

Согласно закону полного тока, сумма падений магнитных напряжений в контуре замыкания основного потока должна компенсироваться МДС намагничивания, А

; (6.40)

.

Реальное значение МДС возбуждения главных полюсов устанавливается несколько больше с учетом размагничивающего эффекта от поперечной составляющей реакции якоря, A

, (6.41)

где - поперечная составляющая реакции якоря;

(6.42)

где - коэффициент реакции якоря, ;

;

.

Потребное число витков в обмотке возбуждения главного полюса, которое округляется до целого, как правило, в большую сторону

, (6.43)

где - коэффициент возбуждения в номинальном режиме, ;

Округляем воздушный зазор и пересчитаем потребную МДС воздушного зазора

Эквивалентный воздушный зазор, м

; (6.44)

.

Принимаем значение воздушного зазора .

Коэффициент Картера по поверхности якоря

; (6.45)

.

Коэффициент Картера по поверхности полюса

; (6.46)

.

(6.47)

Площадь сечения проводников обмотки

; (6.48)

.

Провод принимаем состоящим из двух элементарных проводников с размерами:

- ; (6.49)

- (6.50)

- . (6.51)

Размер катушки по ширине

(6.52)

.

Размер катушки по высоте

; (6.53)

.

Средняя длинна одного витка обмотки возбуждения

; (6.54)

.

Общая длинна меди обмоток возбуждения

; (6.55)

.

Сопротивление обмотки возбуждения

, (6.56)

где - коэффициент учитывающий подрез катушки, ;

.

Масса меди катушек главных полюсов

; (6.57)

.