К пунктам 8 и 9. По [2] рассчитывают скоростную, моментную естественную механическую характеристики двигателя с учётом размагничивающего действия поперечной реакции якоря. Используют расчётные формулы:
;
;
;
;
;
.
Размерность:
[об/мин],
[Вб],
[Н∙м],
,
[Вт].
Током якоря задаются в пределах
.
По характеристике намагничивания п.2 определяют
,
где
для
двигателя параллельного и смешанного возбуждения и
для
двигателя последовательного возбуждения. МДС
,
.
определяют
по переходной характеристике или по графикам п.6. Магнитный поток
.
К пункту 10.
Из формулы
определяют
.
Найденное значение
подставляют
в исходную формулу и рассчитывают реостатную механическую характеристику по
методике п.9.
К пункту 11.
Рабочие характеристики рассчитывают по [1, §5.10; 3, §8.10, 8.12]. Расчётные
формулы:
;
;
;
;
;
;
;
;
;
.
Диапазон изменения тока якоря
.
К пункту 12.
При заданных значениях
и
определяют
магнитный поток полюса
.
По характеристике намагничивания
или
определяют
суммарную МДС магнитной цепи
.
Для
параллельной обмотки возбуждения необходимая МДС для создания требуемого
потока
.
Ток параллельной обмотки возбуждения
.
Добавочное сопротивление, которое нужно включить в цепь обмотки
параллельного возбуждения,
,
где
–
сопротивление обмотки параллельного возбуждения при
°C. Размерность:
[м],
[м2].
Для обмотки последовательного возбуждения необходимо МДС
и
ток возбуждения
.
Сопротивление, которым нужно зашунтировать последовательную (сериесную)
обмотку возбуждения,
,
где
–
сопротивление последовательной обмотки возбуждения.
К пункту 13. Расчёт проводят по [1, §5.10, 5.11; 2, §46.9].
Сопротивление пускового реостата
.
Принимаем условие,
что пуск двигателя проводится из холодного состояния при
°C. Сопротивления обмоток при этой
температуре:
;
;
.
Пусковой момент двигателя
,
где
определяется
по характеристике намагничивания с учётом размагничивающего действия
поперечной реакции якоря.
Потери мощности в пусковом реостате
.
К пункту 14. Используют примеры построения схем-развёрток обмоток якоря в [1,2]. В двигателях табл.1 варианты задания №№ 1, 2, 4, 6, 8, 14, 16, 19-23, 26, 27, 32 и в двигателях табл.2 варианты задания №№ 3, 6, 13, 14, 19 имеют обмотку якоря, выполненную с мёртвой секцией.
К пункту 15. Реактивная ЭДС в коммутируемой секции может быть рассчитана по формуле из [1-4].
К пункту 16.
Методика расчёта добавочных полюсов машин постоянного тока изложена в [3,
гл.8]. Из условия получения небольшой ускоренной коммутации определяют
магнитную индукцию в воздушном зазоре под добавочным полюсом
,
где
Гн/м
– удельная магнитная проводимость для потоков рассеяния, создаваемых
коммутируемыми секциями. Для расчёта можно принять
Гн/м;
-
ширина щётки, м;
-
коллекторное деление, м.
Далее определяют магнитные индукции на разных участках магнитной цепи добавочного полюса: в зубцах якоря, в ярме якоря, в сердечнике добавочного полюса и в станине. Находят напряжённости магнитного поля на этих участках. По известным длинам участков магнитной цепи и напряжённостям магнитного поля находят суммарную МДС всех участков магнитной цепи
.
Необходимую МДС обмотки добавочного полюса определяют
.
Второе слагаемое учитывает встречное действие поперечной реакции якоря в
зоне коммутации, которую должна компенсировать обмотка добавочных полюсов.
Размерность:
[А/м],
[м]
– полюсное деление.
Число витков обмотки добавочного полюса на один полюс
,
где
–
число параллельных ветвей обмотки добавочных полюсов в машинах серии Д.
К пункту 17. Расчёт проводят по одной из методик [1, §5.8; 2, §44.6].
а).
В двигателе постоянного тока без добавочных полюсов в коммутируемой секции
наводится суммарная ЭДС
,
где
-
реактивная ЭДС;
-
ЭДС вращения;
-
магнитная индукция в зоне коммутации при отсутствии обмотки и сердечника
добавочного полюса, создаваемая МДС поперечной реакции якоря.
Размерность:
[А/м],
[Гн/м],
[м],
[Гн/м],
[м/с],
[Тл].
Допустимое значение
для машин без добавочных полюсов
В.
б).
При включении обмотки добавочных полюсов обратной полярностью, чем
предусмотрено по схеме
,
где
-
МДС добавочного полюса;
-
коэффициент воздушного зазора под добавочным полюсом;
-
коэффициент насыщения добавочного полюса при такой схеме включения обмоток.
В расчёте можно
принять
;
.
Допустимое значение
В.
