【正文】 邊表示一對極回路各段的磁壓降，右邊 0F 表示每對極勵磁磁勢。有趣一對極磁路中兩個(gè)極的磁路情況是相似的，所以也可以只計(jì)算半條回路上各段的磁壓降，它們的綜合就等于每極勵磁磁勢。 600V 直流機(jī)組電動機(jī)設(shè)計(jì) 14 第 4 章 電動機(jī)功率的確定及其型 號的選擇 電動機(jī)功率的確定 可由原始給定的數(shù)據(jù)由下式得出電動機(jī)的額定功率： K 1 .1 6 0 0 1 0 0 = 7 3 .30 .9N UIP k w? ????發(fā) （ ） 式中 NP ─ 電動機(jī)的額定電壓， K─發(fā)電機(jī)發(fā)出功率的穩(wěn)定系數(shù)，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)取值為 ， U─發(fā)電機(jī)的輸出電壓， I─發(fā)電機(jī)的輸出電流， ?發(fā) ─ 發(fā)電機(jī)的效率。 電動機(jī)的型號選擇 根據(jù)上面公式算得的功率，查中小型電機(jī)設(shè)計(jì)手冊附錄 9，根據(jù)功率選擇電機(jī)的型號為 Z4系列 20021。 電動機(jī)的額定參數(shù) 額定功率 NP =75KW 額定電流 NI = 額定電壓 440NUV? 額定轉(zhuǎn)速 Nn =1500r/min 效率 ? =% 600V 直流機(jī)組電動機(jī)設(shè)計(jì) 15 第 5 章 電磁計(jì)算 給定數(shù)據(jù)： 功 率： 75 KW； 額定電壓： 440 V； 效 率： % 額定轉(zhuǎn)速： 1500 r/min； 勵磁方式：并勵； 運(yùn)行方式：連續(xù)運(yùn)行。 主要尺寸的選擇 電樞直徑 aD 計(jì)算比值 750001500NNPn ＝ ＝ 50； 查圖 22 得 aD＝ 27～ 32 厘米 ， 根據(jù)直流電機(jī)標(biāo)準(zhǔn)電樞外徑，取 aD＝ 30 厘米。 極數(shù) 2p 查圖 27得 2p=4 電磁負(fù)荷 A? 、 39。B? 初選值 查圖 23，取 A? =350 安 /厘米； 查圖 24，取 39。B? =9200 高斯。 電樞計(jì)算長度 l? 查圖 25，選取計(jì)算極弧系數(shù) ??＝ ，并初設(shè) NPP＝ ，由 下 式計(jì)算得 l? = 10paB AD???? ? ? ? emNPn = 11 26 .1 1 00 .6 8 9 2 0 0 3 5 0 3 0?? ? ?? 751500? ? 。 極距 ? ?? 2aDp? ? 30 cm? ? ?? 。 校核比值 ? ? =alD? = =； 600V 直流機(jī)組電動機(jī)設(shè)計(jì) 16 查圖 26， ? 值在允許范圍之內(nèi)。 電樞周速 av av = 60aNDn? 210??? 23 0 1 5 0 0 1060? ??? ?? ms? 35 40ms。 槽數(shù)及繞組的基本參數(shù) 選擇繞組型號 對電動機(jī)， Ek? 。 預(yù)計(jì) aE? Ek 6 440 422 .4NUV? ? ? ； aI? emaPE? 31 .0 5 7 5 1 0 1 8 6 .44 2 2 .4?? ?A。 因支路電流一般不超過 350 安，故 2 aaIa i??? ? 2 選用單 波 繞組，則 選 1a? 。 槽數(shù) Z 根據(jù)表 32得，2Zp=7～ 14，得 Z=28～ 56，取 Z=37。 齒距 at at = aDZ? = 3037?? = cm ? 。 1校核槽 電流 sI sI =A? at =350?=893 A ? 1500 A。 1預(yù)計(jì)導(dǎo)體總數(shù) aN? aN? = aaDAI? ? ?2a = 30 350 ? ?? ??=354 1每槽導(dǎo)體數(shù) sN? sN? = aNZ? =35437 = 取每槽導(dǎo)體數(shù) sN =12（偶數(shù)）。 1實(shí)際導(dǎo)體總數(shù) aN aN = sN Z=12?37=444。 1每槽每層并列的元件匝數(shù) u 考慮到單波繞組，應(yīng)盡可能避免用假元件，取 3u? 。 600V 直流機(jī)組電動機(jī)設(shè)計(jì) 17 1元件匝數(shù) aW aW =2sNu = 12 223?? 1換向器直徑 KD 查表 311，取 KD ? 20cm 。 1換向器片數(shù) K 3 37 111K uZ? ? ? ? 。 1換向器片距 Kt Kt = 20 0 .5 7111KDK? ? ???cm ? 。 換向器片間平均電壓 KavU KavU = 2 4 4 4 0 1 5 .9111NpUK ??? V ? 17 V。 2校核換向器 Kv Kv = 2 0 1 5 0 06 0 0 0 6 0 0 0KNDn? ? ???=? 30 40ms 。 2繞組繞制條件 1 1 1 1 1 552K Ky P??? ? ? 或 56，取 Ky =56 37 92 2 2s s sZy p ??? ? ? ? ??或 10，取 sy =10。 1 10 3 30sy y u? ? ? ?， 21 56 30 26Ky y y? ? ? ? ?。 2校核繞組對稱條件 37Za? （整數(shù)）， 111Ka? （整數(shù)）， 2pa? （整數(shù)）。 2實(shí)際線負(fù)荷 A A= 4 4 4 1 8 6 .4 4392 2 3 0aa aNIaD??????? A/cm。 2支路電流 ai ai = 2 1aIa ??? A 。 2預(yù)計(jì)電樞電密 aJ? 按圖 35?。?A aJ? ） =2670A/cm A/ 2mm ； aJ? =()aAJA? =2670439 =。 600V 直流機(jī)組電動機(jī)設(shè)計(jì) 18 2預(yù)計(jì)導(dǎo)線截面 CuaA? CuaA? = aaiJ? = = 2mm 。 選用 QZB絕緣 聚脂漆包 扁 銅 , 裸銅絲尺寸為 3. 35 4. 75ab? ? ? ，絕緣銅絲尺寸為 3. 52 4. 98ab??? ? ? ，導(dǎo)線截面積為 ? 2mm 。 實(shí)際電樞電密 aJ = CuaiA ?? A/ 2mm 。 實(shí)際熱負(fù)荷 ()aAJ =439?= A/cm A/ 2mm 。 槽形及電樞繞組 2槽形選擇 aD =30cm20cm，故選用 開口的矩形槽 。 2槽 高 sh 取 sh? 25mm 槽寬 sb 取 sb = 3齒根寬 tb 取 tb =11mm 3預(yù)計(jì)滿載每極磁通 N?? N?? = 8 8 76 0 1 0 6 0 4 2 2 .4 1 1 0 0 .1 9 1 02 4 4 4 1 5 0 0aaNEap N n ? ? ?? ? ??? （麥）。 3預(yù)計(jì)電樞軛高 jah? jah? = 2NFea Fe jak l B?? ?? = 70 .1 9 1 0 5 .0 30 .9 3 1 6 .2 5 2 1 2 5 0 0? ?? ? ? cm 。 式中 jaB? —— 電樞軛部磁密初選值，取 jaB? =12500 高斯。 3電樞內(nèi)徑 iaD iaD = 22a s jaD h h???=30 2 2 ? ? ? ? ? cm 。 3實(shí)際電樞軛高 jah 600V 直流機(jī)組電動機(jī)設(shè)計(jì) 19 jah = 1 ( 2 )2 a s iaD h D??= 1 ( 3 0 2 2 .5 1 4 .9 4 ) 5 .0 32 ? ? ? ? cm 。 3 繞組平均半匝長 aavl aavl =? +l? =?+= cm 3電樞繞組的導(dǎo)線總長 CuaL CuaL = aN aavl =444?= cm 3電樞繞組銅重 CuaG CuaG = 510Cua CuaLA ?? = 10 ?? ? ?= kg 。 3電樞繞組電阻75oaCR 75oaCR= 42 2 .1 7 1 0( 2 )CuaCuaLAa ???= 421 9 2 4 4 .7 4 2 .1 7 1 01 5 .5 ( 2 1 ) ?????=? 。 電刷換向器長度 電刷尺寸 bbbl? 為了保證良好換向，采用電化石墨電刷 DS72。 1 W Kb m t? ? ? ? ? cm 。 按表 312選用電刷尺寸為： bbbl? =20?25 mm 。 4每 桿 電刷數(shù) bN 1 8 6 . 4 1 . 8 6 42 2 2 . 5 1 0abb b bIN p b l J? ? ? ?? ? ? ? 取 bN =2。 式中 bJ? —— 電刷電密初選值，取 bJ? =10A/ 2cm 。 實(shí)際電刷電密： 1 8 6 .4 9 .3 22 2 2 2 .5ab b b bIJ N p b l? ? ???? A/ 2cm 。 4換向器長度 Kl Kl = ( ) ( ) 2( ) 2 ? ? ? ? ? ? cm 。 主磁極及機(jī)座尺寸 4主磁極氣隙 ? 采取均勻氣隙， ? ? （ ～ ） ? ? （ ～ ） ? 取 ? = 4主磁極極弧長 pb 600V 直流機(jī)組電動機(jī)設(shè)計(jì) 20 39。pb = 39。p??? = = pb = 39。pb 2? = = 4主磁極長度 ml ml = cm? ? 4主磁極高度初選值 39。mh 39。mh = ( ) ( ) 30aD ??=( )cm 4機(jī)座內(nèi)徑 ijD ijD = 22amDh??? = 30 2 0. 25 2 (13 .5 16 .5 )? ? ? ?=( 63 )cm 取 ijD =60cm 4主磁極實(shí)際高度 mh mh = ? ?1 22 ij aDD???= 1 ( 6 0 2 0 . 2 5 3 0 ) 1 4 . 7 52 cm? ? ? ? 4機(jī)座長度 jl jl = ( ) ( ) 16. 25l? ??=( cm 取 jl =32cm 50、預(yù)計(jì)主磁極磁通 39。m? 39。m? = 39。 7 9 10 28 10N? ? ? ? ? ? ? 麥 其中 ? —— 主磁極漏磁系數(shù)，取 ? = 。 5機(jī)座軛厚 jh 39。 739。 0 . 2 2 8 1 0 2 . 8 52 2 3 2 1 2 5 0 0mj jjh lB? ?? ? ???cm 取 jh = 式中 39。jB —— 機(jī)座磁軛初選磁密，取 39。jB =12500 高斯 5極身面積 mA mA = mmB??? = 1015000? =152 2cm 。 式中 mB? —— 磁極極身初選磁密，取 mB? =15000 高斯。 5主磁極極身寬 mb mb = mFemmAkl= ? = 。 5機(jī)座外徑 jD 600V 直流機(jī)組電動機(jī)設(shè)計(jì) 21 jD = 2ij jDh? =60+2?= cm 。 磁路計(jì)算 5電樞電路總電阻 R? R? = 75oaCR =? 。 5滿載時(shí)額定電動勢 NE NE = 2 4 4 0 1 8 6 .4 0 .0 6 8 2 4 2 5NaU I R? ? ? ? ? ? ?? V 。 與前估算值 aE 相差不大于 1% 。 5滿載時(shí)每極磁通 N? N? = 860 10NaNEapN n? = 860 425 1 102 444 1500? ? ??? = 710? 麥。 5實(shí)際氣隙磁通密度 B? B? = 70 .1 9 1 1 0 7 3 5 3 .91 6 .0 2 1 6 .2 5Npbl ?? ???? ? 高斯。 5氣隙系數(shù) k? k? =22 5 asastbtb????? ??? 。 60、每極氣隙磁動勢 F? F? = 0 .8 0 .8 7 3 5 3 .9 0 .2 5 1 .3 4 1 9 7 0 .8Bk??? ? ? ? ? ? A 。 6齒中視在磁密 taB? taB? = 7 3 5 3 . 9 2 . 5 5 1 8 3 3 0 . 80 . 9 3 1 . 1aF e a tBtkb? ???? 高斯。 6齒部校正系數(shù) sk sk = 由圖 58查得 taH =200 A/cm ， taB =19400 高斯。 6 齒部磁路計(jì)算長度 taL taL =sh = 600V 直流機(jī)組電動機(jī)設(shè)計(jì) 22 6每極齒部磁動勢 taF taF = 2 .5 2 0 0 5 0 0ta taLH ? ? ? A 。 6電樞軛部磁通密度 jaB jaB = 70 .1 9 1 1 0