К пункту 18. Значение реактивной ЭДС для неноминальных режимов работы двигателя определяется по
[4, §3.7]
,
где
,
,
–
номинальные значения реактивной ЭДС, тока якоря и частоты вращения.
Допустимое значение реактивной ЭДС в двигателях постоянного тока серии Д с
добавочными полюсами при кратковременных перегрузках составляет
В.
К пункту 19. Расчёт проводят по [3] и используют характеристики щёток, приведённые в методических указаниях.
Определяют окружную скорость коллектора
и
плотность тока под щёткой
,
где
.
Размерность:
[м],
[об/мин],
[м/с],
[м2],
[м],
[м],
[А/м2].
Выбор марки щёток проводят таким образом, чтобы рассчитанные значения плотности тока под щёткой и линейной скорости поверхности коллектора были меньше или равны допустимым значениям для данной марки щёток.
Кроме этого учитывают, что при меньшем коэффициенте трения снижаются потери на трение щёток о коллектор, а при меньшем падении напряжения под щётками снижаются потери электрические в щёточном контакте.
Потери на трение в щёточном контакте
,
где
–
давление на щётку. Для выбранных марок щёток можно принять
Па;
-
коэффициент трения щёток.
Размерность:
[Вт],
[м2],
[м/с].
Потери электрические в щёточном контакте
,
где
можно
принять по верхнему пределу для выбранной марки щёток.
К пункту 20. Расчёт проводят по [2, §41.10, 43.5 или 4, §3.7].
Допустимое максимальное межламельное напряжение для двигателей серии Д
составляет
В.
К пункту 21.
а).
Расчёт махового момента якоря
,
в виду сложного характера распределения массы якоря и коллектора
относительно оси вращения, проводят по эмпирическим формулам. Для крановых
двигателей серии Д в [4] рекомендуется эмпирическая формула расчёта махового
момента якоря
,
где
,
-
диаметр и длина сердечника якоря;
,
-
диаметр и длина рабочей части коллектора;
-
коэффициент, учитывающий особенности конструкции крановых двигателей
(размерность Н/м3).
Момент инерции якоря
.
Электромеханическая
постоянная времени двигателя определяется по [4]
,
где
–
максимальный вращающий момент двигателя.
В расчёте можно принять
.
Размерность:
[Н∙м2],
[Н∙м2],
,
,
,
[м],
[Вт],
[об/мин],
[Н∙м],
[с].
б).
Расчёт индуктивностей и постоянных времени обмоток якоря и возбуждения с
учётом среднего значения коэффициента насыщения магнитной цепи
и
снижения индуктивности от вихревых токов можно провести по приближённым
формулам [4] для машин серии Д. Индуктивность обмотки якоря
,
где
–
число эффективных витков якоря на полюс.
Размерность:
[Гн],
,
,
[м],
[Гн/м].
Индуктивность обмотки
добавочных полюсов, обусловленная потоком рассеяния и коммутирующим потоком
добавочных полюсов
,
где
-
коэффициент рассеяния обмотки добавочных полюсов;
-
коэффициент воздушного зазора добавочного полюса.
Размерность:
[Гн],
,
,
[м].
Индуктивность обмотки
возбуждения
,
где
–
коэффициент рассеяния обмотки возбуждения.
Размерность:
[Гн],
,
,
[м].
Постоянная времени
цепи якоря двигателя последовательного возбуждения
.
Постоянная времени
цепи якоря двигателя параллельного возбуждения
.
Постоянная времени
обмотки возбуждения
.
Размерность:
,
[с],
,
,
,
[Гн].
К пункту 22.
Площади сечения станины и главных полюсов, а также потери в обмотке
возбуждения принять такими же, как в серийной машине. Сначала определяют МДС
новой обмотки возбуждения
из
расчёта магнитной цепи, аналогично п.п. 2, 3. Затем определяют ток
возбуждения
,
где
–
число витков как в новой, так и в заменяемой обмотках принять одинаковыми.
Исходя из равенства потерь мощности в обмотках, сопротивление новой обмотки
возбуждения
и
сечение провода новой обмотки возбуждения
.
Затем определяют массу провода обмотки возбуждения.
К пункту 23. Принять допущение, что площади сечения катушек обмоток возбуждения и добавочных полюсов остаются такими же, как в серийной машине. Расстояние между катушками обмоток в межполюсном окне должно быть не менее 8 мм. Расстояние от опорной поверхности лап до станины должно быть не менее 4 мм.
Начертить эскизы магнитной цепи поперечного разреза двигателя для каждого варианта исполнения станины (рис. 1-3). По эскизу определить высоту оси вращения двигателя и округлить до стандартного значения.
К пункту 24.
Так как условия охлаждения двигателя не изменились, то допустимые потери
мощности в обмотке якоря должны быть такими же, как в серийном двигателе
,
где
,
–
сопротивление и ток якоря в двигателе с новым проводом. Учитывая, что
,
,
где
,
–
коэффициенты заполнения паза медью в серийном и новом двигателях. Можно
принять для круглого провода
,
для прямоугольного провода
[3,
§3.3].
К пункту 23. Принять допущение, что площади сечения катушек обмоток возбуждения и добавочных полюсов остаются такими же, как в серийной машине. Расстояние между катушками обмоток в межполюсном окне должно быть не менее 8 мм. Расстояние от опорной поверхности лап до станины должно быть не менее 4 мм.
Начертить эскизы магнитной цепи поперечного разреза двигателя для каждого варианта исполнения станины (рис. 1-3). По эскизу определить высоту оси вращения двигателя и округлить до стандартного значения.
