Рабочая индукция магнита в системе
Bм.раб.= 0,325 Тл ,
Bм.раб.гор.= К'θ ∙ Bм.раб.= 0,9175∙0,325=0,2981 Тл , (3.61)
К'θ = 1- 0,0015∙(75-20)= 0,9175 Тл
К'θ = 1- 0,0015∙(θ-20°C) – коэффициент, учитывающий уменьшение индукции магнита при нагреве до θ ≈ 75°C
Bм.раб.гор. – индукция магнита в рабочей точке.
Индукция в воздушном зазоре
Bδ раб.= 0,315 Тл
3.4.2 Полезный (рабочий) поток
Фδ= К4∙ Bδ
раб.=
.
(3.62)
3.5 Расчёт обмоточных данных якоря
3.5.1 Число проводников обмотки якоря
.
(3.63)
К9 – числовое значение коэффициента пропорциональности между N и Е
3.5.2 Средняя длина полу витка обмотки якоря
.
(3.64)
3.5.3 Сопротивление обмотки якоря в горячем состоянии
(3.65)
Кθ=1+0,004(θ-20) – коэффициент, учитывающий увеличение сопротивления обмотки при нагревании её от 20°C до θ°C, Кθ = 1,32 (θ=100)
К10 – числовое значение коэффициента пропорциональности между Rагор. и Е.
3.5.4 ЭДС, наводимая в обмотке якоря
E=U-JRагор.-ΔUщ (3.66)
E=U-J∙К10∙Е-ΔUщ; откуда,
Е=U-ΔUщ / 1+J∙К10= 12-0,8 / 5,55∙0,01501+1= 8,4528 В,
ΔUщ – падение напряжения под щётками
ΔUщ ≈ 0,5÷0,8 для щётки марки “96”
3.5.5 Число проводников обмотки якоря (3.67)
N=K9∙E=28,36∙8,45283=239,698.
Принимаем N=240
3.5.6 Число проводников в пазу
.
(3.68)
Принимаем Nz= 20 проводников
3.5.7 Площадь паза, заполненная проводниками
.
(3.69)
3.5.8 Коэффициент заполнения паза
.
(3.70)
0,203<0,33÷0,35
Кз≤Кз.доп; Кз.доп ≈0,33÷0,35
В случае Кз> Кз.доп необходимо пересчитать обмоточные данные, увеличив плотность тока.
Потери, к.П.Д. Электродвигателя
3.6.1 Вес стали сердечника якоря.
(3.71)
,
γст – удельный вес стали, γст=7,8 кг/см³
3.6.2 Вес коллектора
(3.72)
.
3.6.3 Вес стали зубцов якоря
(3.73)
,
.
(3.74)
3.6.4 Вес меди обмотки якоря
(3.75)
,
γм=8,5кг/см³
3.6.5 Вес якоря
(3.76)
3.6.6 Удельные потери в стали
(3.77)
,
(3.78)
,
f – частота перемагничивания стали;
.
E ≈ 4,5 ; ρ = 5,1
3.6.7 Потери на гистерезис и вихревые токи в стали сердечника якоря.
,
(3.79)
.
(3.80)
3.6.8 Потери на гистерезис и вихревые токи в стали зубцов якоря.
,
(3.81)
.
(3.82)
3.6.9 Полные магнитные потери на гистерезис и вихревые токи
.
(3.83)
3.6.10 Механические потери трения щёток о коллектор
,
(3.84)
υк – окружная скорость коллектора;
,
(3.85)
μ=0,25 – коэффициент трения,
ρщ = 0,25 кг/см² - удельное давление щёток.
3.6.11 Механические потери на трение в подшипниках
.
(3.86)
Kт≈1÷3
3.6.12 Механические потери на трение якоря о воздух
.
(3.87)
3.6.13 Суммарные механические потери
.
(3.88)
3.6.14 Потери в меди обмотки якоря
.
(3.89)
3.6.15 Переходные потери в щёточном контакте
.
(3.90)
3.6.16 Полные потери в машине при нагрузке
(3.91)
,
ξд – коэффициент, учитывающий добавочные потери,
ξд = 1,08÷1,12.
3.6.17 Полезная мощность электродвигателя
.
(3.92)
3.6.18 Коэффициент полезного действия при номинальной нагрузке
.
(3.93)
Допускаются небольшие (в пределах 10%) расхождения между полученными значениями P2 и η.