Электромагнитный расчет ЭМ

Перегрев обмотки при расчетной температуре

Боковая поверхность обмотки

Величина находиться в интервале , поэтому, с учетом таблицы 1.2.1. коэффициент теплоотдачи при

При расчетной температуре

Сила тока обмотки

;

т.к. в фазе ТВШД два последовательно соединенных ЭМ, то напряжение на обмотке одного ЭМ .

Сопротивление обмотки при

Удельное электрическое сопротивление меди при

Средняя длина витка обмотки

Начальное значение сечения провода по меди

Выбрав медный обмоточный провод с высокопрочной двухслойной эмалевой изоляцией марки ПЭВ-2, по приложению 1 определяют: , , .

Начальное значение коэффициента заполнения окна медью

где - коэффициент укладки.

Сечение провода по меди при первом приближении

По приложению 1: , .

Коэффициент заполнения окна медью

;

, то окончательно принимаются значения провода при первом приближении и находится плотность тока

Далее определяются:

число витков обмотки

;

МДС обмотки

;

Изгибающий момент ЭМ без учета магнитного насыщения стали и потока рассеяния

;

Начальное значение магнитной индукции в воздушном зазоре

С учетом насыщения стали и магнитного потока рассеяния магнитную индукцию в воздушном зазоре выберем меньше , например, и рассчитаем магнитную цепь ЭМ.

Магнитный поток в воздушном зазоре

Магнитный поток рассеяния ЭМ через окно

Магнитный поток в сердечнике ЭМ

Напряженность магнитного поля в воздушном зазоре

Напряженность магнитного поля в якоре при для листовой электротехнической стали толщиной марки Э-12 определяют по кривой намагничивания (Приложение 2) и составляет .

Магнитная индукция в сердечнике

Напряженность магнитного поля в сердечнике при определяют по кривой намагничивания стали Э-12 и составляет .

Средние длины участков магнитопровода ЭМ – сердечника и якоря:

МДС, необходимая для создания выбранного значения

МДС из расчета заданного перегрева обмотки IW=1278А.

Обе МДС почти равны, поэтому выбрано правильно.

Тяговое усилие ЭМ при начальном воздушном зазоре

Изгибающий момент

Аналогичные расчеты выполнены для других значений . Значения изгибающих моментов и высот ЭМ приведены в Табл. П3.1.

Таблица П3.1. Изгибающие моменты и высоты ЭМ.

8,6			8,6	3,5
0,066	0,09	0,1	0,11	0,13
0,091	0,115	0,125	0,135	0,155

Из табл. П3.1. видно, что наибольший изгибающий момент 11 при высотах окна и электромагнита . Оптимальное значение больше начального значения в 1,5 раза. Поэтому поиск наибольшего значения М можно проводить также следующим образом – расчет ЭМ проводят при предполагаемом оптимальном значении , а также при уменьшенных и увеличенных значениях его.

Некоторые электромагнитные и обмоточные данные ЭМ с наибольшим изгибающим моментом и начальным немагнитным зазором приведены в табл. П3.2.

Таблица П3.2. Электромагнитные и обмоточные данные оптимального ЭМ


	1,19	10,08					0,85	1,57	0,85

Другие размеры и величины этого же ЭМ приведены в табл. П3.3.

Таблица П3.3. Другие размеры и величины оптимального ЭМ.

						...
0,0142	0,0374	0,012	0,0236	0,0707	0,034	…

…
…	0,045	0,032	0,536	1,417·10^-3	2,718·10^-4	38,584·10^-12

Проведем также расчетное исследование, показывающее на сколько процентов отличаются предполагаемые величины и , доставляющие максимум функции от действительных и . Результаты этого исследования показаны в таблице П3.4.

Таблица П3.4. Поиск , ., .


0,0142	0,015	0,016
38,584	38,965	38,502

0,014	0,015	0,016
38,686	39,117	38,58

0,014	0,015	0,016
38,891	39,271	38,607

0,014	0,015	0,016
39,022	39,299	38,483

0,014	0,015	0,016
39,053	39,193	38,239

Из табл. П3.4. видно, что , , и соответственно отличаются от значений , , на 5,33%, 6,5%, 1,82% т.е. отличие небольшое и предлагаемое определение , в начале расчета оправдано.