Введення
Колекторні двигуни постійного струму з збудженням постійними магнітами потужністю до 200 Вт знаходять широке застосування в системах електроприводів систем автоматики, робототехніки та транспортних засобів. Двигуни розробляються на напругу 6 - 110 В і частотою обертання 1500 - 6000 об/хв. Для двигунів постійного струму розглянутого діапазону потужності з діаметром корпусу 20 - 80 мм доцільно використовувати конструкцію з радіально розташованими магнітами. При цьому доцільно застосовувати хвильову обмотку якоря, що не вимагає зрівняльних сполук. Число полюсів рекомендується вибирати в діапазоні 2 р = 2 - 6. Збільшення числа полюсів знижує розміри і масу ярма статора і якоря, але збільшує магнітні потоки розсіяння і втрати в сталі через збільшення частоти перемагнічування. Пази якоря вибирають овальної або круглої форми, що забезпечують постійну товщину зубця не менше 2 мм.
Застосування постійних магнітів з високою питомою енергією типу ферит барію дозволяє поліпшити масогабаритні, енергетичні та вартісні показники двигуна постійного струму.
Наведено аналітичний розрахунок колекторного двигуна постійного струму з порушенням від ферит барієвих постійних магнітів, що дозволяє отримати задані технічні параметри при лімітованому розмірі і заданому тепловому режимі електродвигуна.
1. Основні розміри двигуна
Визначення основних розмірів двигуна (діаметра якоря D і довжини якоря I Оґ ) є одним з найважливіших етапів в ході розрахунку двигуна, так як правильно вибрані розміри якоря забезпечують необхідний тепловий режим, відповідний обраному класу ізоляції, і раціональне використання застосовуваних у машині матеріалів.
Ток якоря при навантаженні машини
Ток якоря в двигуні з порушенням постійними магнітами одночасно є струмом двигуна
В
де значення ККД приймаємо рівним +67%, тобто p> Електромагнітна потужність двигуна
В
Діаметр якоря
В
де О± Оґ = 0,68
У Оґ = 0,23 Тл
А / = 115 * 10 2 А/м
О» = 1,1
де - коефіцієнт полюсного перекриття, його значення вибирають з діапазону 0,6 - 0,7;
= B d - магнітна індукція в повітряному зазорі, приймається рівною індукції магніту в оптимальної робочої точці кривої розмагнічування попередньо обраної марки магніту (для ферит барієвих магнітів вибирають з діапазону 0,1-0,22 Тл);
А 1 - попереднє значення струмового лінійної навантаження, її значення вибирають в діапазоні (70 - 200) 10 2 А, м при короткочасному і повторно - короткочасному режимах роботи двигуна (великі значення відповідають більшої потужності);
- відношення довжини муздрамтеатру якоря до його діаметра, це значення вибирають з діапазону 0,5 - 1,8.
Отримане значення діаметра якоря округлюють до тисячних часток метра і вибирають найближче стандартне його значення за додатком А/1 /. p> По додатку А зі стандартного ряду розмірів вибираємо діаметр якоря D = 0,058 м
Розрахункова довжина якоря
В
Окружна швидкість обертання якоря
В
Полюсний поділ
В
Розрахункова ширина полюса (магніту)
Вибираємо конструкцію полюса без полюсного наконечника
В
Частота перемагнічування стали якоря
В
2. Обмотка якоря
Обмотка якоря машини постійного струму є замкнутою. Конструктивно обмотка виконується барабанної і двошарової. p> Для чотирьохполюсного конструкції двигуна вибираємо просту хвильову обмотку з числом паралельних гілок 2а = 2
де 2а - число паралельних гілок обмотки якоря.
Попереднє загальне число ефективних провідників обмотки якоря
В
приймаємо
Число пазів якоря
В
приймаємо
Число колекторних пластин
В
приймаємо, так як 2 р = 4
Попереднє число витків в секції обмотки якоря
В
приймаємо число витків в секції обмотки якоря рівним округленому значенням, тобто.
Уточнене число провідників обмотки якоря
В
Число провідників обмотки якоря в пазу якоря
В
Уточнене значення струмового лінійної навантаження
В
при цьому повинна виконуватися умова
В
Умова виконується.
Кроки обмотки якоря
Для простої хвильової обмотки якоря:
а) перший частковий крок
В
б) результуючий крок
В
в) другий частковий крок
В
г) крок обмотки по пазах
В
Обмотувальні кроки у 1 , у 2 , у, у п повинні бути цілими числах. Вкорочення кроку Оµ до і Оµ (Оµ до > 0; Оµ> 0) вибирають таким, щоб к...
