Электрооборудование электроподвижного состава
Курсовой проект - Транспорт, логистика
Другие курсовые по предмету Транспорт, логистика
полюсного перекрытия
Для предотвращения пульсаций магнитного потока полюса желательно, чтобы
= целое число,(6.6)
где t1 - зубцовое деление на поверхности якоря, равное
(6.7)
Действительная полюсная дуга , которую нужно знать при разборке чертежей машины, отличается от расчетной за счет распушения магнитного потока в воздушном зазоре у краев полюса /1, стр. 16/ и может быть определена из выражения
(6.8)
где =5 - величина зазора под полюсом;
- коэффициент, зависящий от типа зазора; при равномерном зазоре .
У тяговых двигателей с компенсационной обмоткой зазор под полюсом принимается равномерным, равным . Расчетные данные привести в таблице 6.1.
Таблица 6.1
Расчетные данные
№№ ппГеометрия паза
см,
смb,
см,
см,
см,
см,
см,
см1 2 31.29х3.42 1.29х3.56 1.28х3.72.44 2.43 2.4443.96 43.96 43.9628.57 28.57 28.573.82 3.82 3.8226.74 26.74 26.740.61 0.61 0.6125.74 25.74 25.7433.6 36 35.8
6. Выбор оптимальной геометрии зубцового слоя
От геометрии зубцового слоя зависят длина шихтованного пакета железа якоря, реактивная ЭДС коммутируемой секции, периметр поперечного сечения паза и ряд других параметров машины.
В курсовом проекте предлагается выбрать оптимальную геометрию, исходя из следующих критериев:
длина шихтованного пакета якоря должна быть по возможности минимальной и по условиям вписывания машины в габарит подвижного состава не должна превышать ;
средняя реактивная ЭДС коммутируемой секции в номинальном режиме не должна превышать ;
не должна нарушаться механическая прочность зубца у основания, т.е. .
Влияние периметра поперечного сечения паза, от которого зависит площадь охлаждения проводников якорной обмотки, на нагревание машины в курсовом проекте можно не учитывать.
Среднюю величину реактивной ЭДС коммутируемой секции можно определить ориентировочно по формуле Пихельмайера:
(7.1)
где - длина лобовых частей обмотки, принимаемая ; размерность других величин : я - в см; и hz - в см; vяч - в м/сек; Ач - в А/см.
Геометрию зубцового слоя можно считать оптимальной в том случае, если будут удовлетворены все перечисленные выше требования. Последующие расчеты необходимо выполнять только для варианта с оптимальной геометрией.
Расчетные данные свести в таблицу 7.1.
Таблица 7.1
Расчетные данные
№№ ппГеометрия паза
см
см
см
смПримечание1 2 31.29х3.42 1.29х3.56 1.28х3.72.06 2.05 2.04505.5 527.5 549.533.6 36 35.82.4 2.42 2.5Удовлетворяет Удовлетворяет Удовлетворяет
Т.к все три варианта удовлетворяют условиям, то для расчета можно выбрать любой. Для расчета принимаем 2-й вариант.
. Составление эскиза магнитной цепи
С разработки эскиза магнитной цепи начинается расчет магнитной цепи машины /1, стр. 150/.
Порядок составления эскиза следующий.
Прежде всего, проводим внешнюю окружность якоря намеченного диаметра и по известным размерам паза hz х наносим зубцовый слой машины (рис. 8.1).
Рис.8.1. Эскиз магнитной цепи
На рис. 8.1 зубцовый слой представлен также и на главных полюсах (условно эскиз магнитной цепи изображен для квадратного статора), где размещена компенсационная обмотка, расчет которой в проекте не производится.
Активная высота ярма якоря
(8.1)
где 0,94 - коэффициент заполнения сердечника якоря сталью;
- частота, отсюда выбираем Вя;
=12000 - индукция в сердечнике якоря (рис. 8.2).
f=pn/60, Гц
Рис. 8.2. Зависимость индукции в сердечнике якоря от частоты
Действительная (геометрическая) высота ярма отличается от активной за счет вентиляционных каналов:
, (8.2)
где 0,65 - коэффициент, который учитывает шахматное расположение каналов в сердечнике;
см - диаметр вентиляционных каналов;
- число рядов каналов, обычно равное , причем размещены каналы так, чтобы шаг отверстий внешнего ряда был порядка .
Диаметр отверстия под втулку вала в сердечнике якоря
.(8.3)
В том случае, если диаметр отверстия под втулку сильно отличается от диаметра вала якоря для уменьшения веса тягового двигателя применяется ребристая втулка.
Ширина сердечника главного полюса
(8.4)
где 0,97 - коэффициент заполнения сердечника сталью;
- индукция в сердечнике полюса, выбирается в пределах ;
- длина сердечника в осевом направлении, см;
- коэффициент магнитного рассеяния.
При наличии компенсационной обмотки и 2р = 4, = 1,2
Действительная полюсная дуга определена в разделе 6.
Ширину (и высоту) В внешнего очертания восьмигранной станины машины с 2р = 4 или внешний диаметр круглой станины при оценивают в соответствии с величиной централи выражением
(8.5)
где - диаметр оси колесной пары;
- величина подреза в месте расположения моторно-осевых подшипников.
Размер В должен быть таким, чтобы расстояние от нижней точки станины до головки рельса было не менее (ГОСТ 9238-78). С целью увеличения габаритного размера В осевую линию вала двигателя при опорно-осевом подвешивании можно незначительно поднять над осевой линией колесной пары (размер . Таким образом,
.(8.6)
-расстояние до головки рельса;
Следует иметь в виду увязку размера с величиной диаметра якоря
(8.7)
Далее размером В намечают горизонтальные и вертикальные стенки восьмигранного остова или внешнюю поверхность круглого остова станины.
Для определения внут