Содержание
Предыдущий § Следующий

10.7. Расчет дополнительных полюсов, выбор щеток и размеров коллектора

Минимальная ширина щетки Ь_щ при простой обмотке якоря должна выбираться такой, чтобы перекрывать не менее полутора коллекторных пластин, а при сложных обмотках

где m — число ходов обмотки.

Только при этом условии можно обеспечить надежный контакт щетки с обмоткой.

Максимальная ширина щетки ограничивается расширением зоны коммутации

Рис. 10.17. Коллектор арочного типа

Для того чтобы ограничить проникновение поля главных полюсов в зону коммутации, ширина ее должна быть примерно в 2 раза меньше расстояния между краями наконечников главных полюсов при наличии компенсационной обмотки и в 2,5 раза — при ее отсутствии:

Широкие щетки (при ограничении Ь_к в указанных пределах) уменьшают реактивную ЭДС и этим способствуют улучшению коммутации, однако при увеличении ширины щеток возрастают потери на коллекторе и ухудшаются условия его охлаждения.

Обычно при простой петлевой обмотке задаютсяy=b_m/t_Kon~2,5 и, принимая плотность тока в щеточном контакте /_щ=10...12 А/см², определяют суммарную площадь щеток

S_m = fu/UnJ»> (10.118)

а затем и длину щеток в осевом направлении

l_n=S_a/b_n=IJU_mpb_a). (10.119)

Размеры щеток и их число уточняют исходя из стандартных размеров, причем если ширина щетки не превосходит 16 мм, то берется одинарная щетка; если 6щ> 16 мм — составная щетка из двух частей, обеспечивающая лучшую механическую устойчивость работы щетки.

Полная осевая длина коллектора определяется по рис. 10.17: 4ол=/_щ+ (15...20) мм, т. е. по 5 мм добавляется с каждого края к длине щеток и 5... 10 мм — канавка для вывода резца.

Зная конфигурацию зубцовjro слоя и ширину щетки, можно подсчитать (см. гл. 4) среднее значение реактивной ЭДС (4.54):

В номинальном режиме рекомендуется выполнять условие Атах^Ю%, а в режиме максимального ослабления поля — не менее 2%.

Во-вторых, максимальное значение средней реактивной ЭДС (а значит, и коммутирующей ЭДС) не должно превышать 10 В, так как иначе малейшее нарушение коммутации приведет к возникновению дуги между щеткой и выходящей из-под нее коллекторной пластиной.

По результатам этих расчетов корректируются ширина щетки и осевая длина коллектора.

Если с помощью этой корректировки не удается получить требуемых по условиям эксплуатации значений /С_щ и е_р._ср, то приходится переходить к большему диаметру якоря.

После уточнения ширины щетки и реактивной ЭДС определяется индукция в зоне коммутации из условия |е_к._Ср| = |е_р._ср|:

Коэффициент рассеяния добавочных полюсов (Т_д._п определяется по картине поля (см. гл. 2 и 3); предварительно его можно принять для машины без компенсационной обмотки (Т_д._п=4... 5; при наличии компенсационной обмотки — а_д._п=2... 3.

Воздушный зазор б_д.п1 между якорем и наконечниками добавочного полюса берется несколько большим, чем зазор под главными полюсами. Для крупных машин б_д._П1 = 8... 12 мм.

Падение магнитного потенциала в воздушном зазоре

где В_кт — индукция под наконечником добавочного полюса; &нак.д.п — ширина наконечника добавочного полюса.

Эту ширину, как указывалось выше, для малых машин берут равной ширине зоны коммутации &_Нак.д.п«Ьк; для крупных машин

*>нак.д.п=(0,6...0,4)&_к.

Более точный выбор ширины наконечника добавочного полюса может быть произведен путем построения картины поля в зоне коммутации для нескольких вариантов наконечников (см. гл. 4). Оптимален вариант, в котором индукция плавно уменьшается к краю зоны коммутации; при этом поток в зоне коммутации мало изменяется при смещении щеток с геометрической нейтрали из-за технологических допусков; а поле главных полюсов мало влияет на индукцию в зоне коммутации.

Размер второго зазора б_д._П2 (между сердечником добавочного полюса и ярмом) определяется из условия

При наладке коммутации первого образца на стенде второй зазор регулируется путем изменения толщины диамагнитных прокладок между ярмом и сердечником добавочного полюса.

Содержание
Предыдущий § Следующий