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壹泵阀 >>手册>>电机手册>>直流电机计算手册>>五、计算实例

五、计算实例

五、计算实例
序号	名称	符号	公式或图标	单位	实例计算结果
(一）	设计依据
1	额定功率	Pn		kW	30
2	额定电压	Un		V	140
3	额定负载时电机效率	於		%	0.7
4	电动机额定电渝	/n	In ?!! X 10" L/vt ?7Ki	A	79. 56
5	额定转速	mn	7N	r/min	1500c
6	励磁方式				他励
7	调速范围
8	结构型式				卧式
9	绝缘等级			4 rs	听F级
10	通风冷却方式				^外通风

序号	名称	符号	公式或图表	单位	实例汁算结果
(二）	主要数据
11	电枢外径	D	图 4-3,表 4-3	cm	18.5
12	电枢佚心长		附表51	cm	24
13	电机圆周速度	VA	公式(4. 1)	m/s	14.53
14	主极级数	U			4
15	扱弧系数	。8			0.62
16	主极气隙	8	图4 - 8b,rma==3. 2,dmin，==• 2	cm	0. 23
17	主极级距长	T	公式(4. 4)	cm	14. 53
18	主极极弧长	BP		cm	9
19	磁极铁心长	Lm	Lm = !'•	cm	24
20	电枢槽数	z			38
21	绕组型式				单叠
22	并联支路数	2a			\
23	电枢电流	K	fmax二（0.93 〜0.995) In	A	77.8
24	预计电枢导体数	n	公式(4.19) /A选取350		10.46
25	每槽元件数	U			\
26	毎元件匝数	w.			取3.5
27	换向器片数	K			152
28	换向器直径	D	表4-7	mi	15
29	换向器片距	(k	公式(4.20）	cm	0.31
30	换向器片间平均电压	u心	公义（4.21)	V	11.58
(兰）	电磁负荷
31	电枢导体数	N			1 064
32	线负荷	A	公式(4. 2)	A/cm	356
33	預计电枢绕组电密	J：		A/mm^	8.5
34	预计电枢绕纳导体截面积			mm2	2.288
35	电枢绕組线规則1.7/如1.8	Acua	r	mm2	2.27
36	电枢绕组电密	h	J =—7/7,4,、	A/mm^	8. 57
37	热负荷	A •人	么a • /iCut		3 051
38	满载感应电动势	EN	E'n=UnX(0.85 〜0. 95)	V	400
39	预计满载磁道		公式(4. 56)	mWb	15. 04
40	主极计算弧长		图 4-8b,B8=BP〇a	cm	9
41	气隙磁密	B8	公式(4.3)		0.696
(闽）	槽形计算
42	电枢齿顶齿距		公式(4. 15)	cm	1.53
43	电枢槽高		参考图4-10	cm	2.8
44	电枢齿宽度预计值	b：	公式(4. 16)	cm	0. 674
45	电枢错形尺寸		梨形槽(梯形槽顶）
	槽口	A〇i	图4-9b	cm	0. 1
		A02		cm	0.1
	最大槽宽槽口宽		公式(4. 12)	cm
	槽口宽	口0	公式(4. 10)	cm cm	0.214
46	电枢齿宽度	6.	b1•一、一/1〇什/(助)](b\ 、 b、- Z ( 2 叫	cm ,	0.675

<td width="90" colspan="4

序号

名称

符号

公式或图表

申位

史例计算结巧

槽有效面积

Ap=(Al +A02 — 4k

cm?

1.264

-2A)+π/2(n-A)2

-2(1/21 -f r:). A

式中 A =化035 cm

zik =化 15 cm

每槽导体截曲积

Ad = 2。. W, •成义中f-并联导线数* dc绝缘导线直径

cm。

0. 907

槽满率

AdM

公式(4. 13)

(五）

电枢绕组计算

电枢绕组槽节距

公式(4. 18)

电枢绕组换向器节距

电枢绕组平均半匝长

矩形槽时

L—■ = 1. 4r + L,

梨形槽时

= 2, tw = 0. 85r+L,

2/) = 4, L", = l.lr fL,

39. 98

电枢绕组电阻

R泣k

。 L …• Np — 100(2«)2.Ac"

0.205

式中 P-电阻率、铜导线20X：时为0.017巧

电枢绕组电阻

GCa

GCA"=8.9XL—V .A• NX 10S

8.6

(六）

换向器与电刷

换向器圆周速度

UK • "N

A _ 6 000

m/s

11.78

电刷牌号及尺寸

D374

实例计算结果参考表4-8选用

Bb*Lb

1.巧X2.5

毎杆电刷数

公式(4. 22)

电刷电密

Jb = - ^ \P • 〇b • Lb • «b

A/on《

6, 22

换向器长度

U=nb.(U +〇.5) + 1.5 + 6j^

8.5

式中be一升高片宽度

(七》

补偿绕组计算

每极补偿绕组导体数值计值

公式（4.23)

毎极补偿绕组匝数

取巧巧

N，c

公式(4.24)

取巧

次

毎板补偿绕绝导线数

公式(4.25)

补偿度

补偿槽距

t.i

公式(4. 26) 公式4.27>

序号

名称

序号

公式或韵表

单位

实例计算结果

补偿绕組导线线规

a 乂 h 或 d/d.

投面巧/\r

补偿绕组电密

A/mm?

式中Uf-补偿绕巧并联路巧

补偿槽宽度补偿槽高度

补偿槽口宽度

BRR

补偿槽口高度

Aco

(P, + 2》)+ 子

补搭槽1/3槽深(距极曲)处极弧长

bpi。

。，…― 化f 2《

补偿绕组平•均半匝长

Lc = Lm + 1. 5r

补偿绕组电阻

民

尸 4/)*WcW'c.p r 100a? • A,

补偿绕组铜重

G< = 4/> • Wc • Z^r • A【X 8. 9 X l〇-5

(八）

换向性能及换向绕组电枢绕组节矩系数

玨

公式（4.28）

中性区宽度

公式(4. 29)

5.51

电刷覆盖换向器片数

只

公式(4. 30)

4.03

换向区域宽度

公巧(4.31)

3.45

换向区占中性区宽

公式(4. 32)

乂

换向极极向靴化长度

J-pk

换向巧巧化巧度

参考图4-7

1.8

换向化板身长巧换向极极身览巧

Lmk

占mk

(取bmk =占pk)

1.8

换向极气隙

么

dk =(1.5 〜4. 5)

0.5!

换象气隙系数

K化

公式【4. 34)

1.046

槽漏磁导系数

公式(4.35）

2. 122

齿端漏磁导系数

义.

公式(4. 37)

0. 506

绕组端部漏磁导系数

公乂(4. 39)

0. 332

电感系数

图4-21查取

9.3

平均比磁导

公式(4. 40)

4.228

换向电动势

公式(4. 41)

3.674

別

换向极气隙磁密

公式(4. 42)

了

0• 1 58

额定负载时换向极磁通

化

公式(4. 42)

mWb

0. 683

换向极极身磁通

换向极极身磁密

Ank

Kmk

公式(4. 44) 公式(4.45>

mWb

了

2.049

0.505

过载时换向极极身磁密

巧 mkrrw

公式(4. 46)

电机过载倍数要求1. 8

了

0.909

100

换向极气隙Bk所需匝数

抵消电枢反应所需匝数

公式(4. 47)

公式（4. 48)

9.53

101

换向极毎极匝数

公式(4. 49)

• 一

102

换向极安面比

公式(4. 50)

1.2

序号

名称

符号

公式或图表

单位

实例计算结果

103

换向极绕逆线规

QZY2. 5X5/2.巧X5. 15

导线截面

mm!

11.95

104

换向极绕组的电密

公式(4. 51)

A/mm^

6.51

105

换向极绕組平均匝长

J'kav

公式(4. 52)

56.63

106

换向极绕组尺寸

参考图4-22

高度方向每层8匝

A〇k

hqkr导线宽X每层匝数Xa(松敵系数）+绝缘厚

4.5

宽度方向

导线厚X层数Xa +绝缘厚

1.6

107

换向极绕组铜重

公式(4. 54)

9. 64

108

换向极绕组电阻

( 20S摄氏度 )

公式(4. 55)

0. 135

(九）

磁路计算

109

预计串励绕组电阻

R',= (0.02 〜0.06) X (R•十而）

110

电枢间路总电阻

SRaor

2K = R. + R;+Rk+氏

0. 34

F级绝缘K…巧，=0.46?

111

满载时感应电动势

E=+WO

401.7

额定磁通

斬

公式(4. 56)

mWb

15. 1

113

气隙磁密

公式(4. 57)

0.699

114

电枢槽七隙系数

公式(4. 58)

1.09

115

补偿槽气隙系数

Kac

公式(4. 60)

116

电枢铁心上扎带沟气隙系数

公式(4. 62)

117

气隙系数

公式(4. 63)

1.09

118

气隙磁动势

公式(4. 64)

1 402

119

齿磁密系数

K"2

公式(4. 65)

2.41

120

电枢齿磁密

公式(4. 67)

了

1.685

121

齿部磁路长

公式(4. 68)

2.6

122

每极齿部磁动势

公式(4. 68)

184

123

齿部磁密修正系数

公式(4. 69)

0.983

124

稳定系数

公式(4. 70)

125

补偿槽1/3齿高处(距极面)齿的总面积

A…3

Arl" == Kf, • Lm •(相。-马• 6。）

cm2

126

补偿槽1/3齿高处磁密

8c1/3

的。=妥鱼X10

/1出3

了

式中Op-主級极晚满滋系数

127

补偿槽齿部磁路长

L。

Ld = Ap

128

每极补偿槽齿磁动势

公式(4. 74)

129

电枢峨高度

公式(4. 75>、(4. 76)，电化轴向通风孔 c/^ = 1,5

2.42

130

电枢鄂部截面积

公式(4. 77)

cm2

54.6

131

电枢鄂部礠路长度

Li,

公式(4. 81)

cm：

4.11r

1.383

132

电枢鄂部磁密

公式(4.巧）

133

每极鄂部磁动势

公式(4. 83)

序号

名称

符号

公式或困表

单位

实飼计算结果

134

主极极身宽

私•,

t 3

式中主极M系数(1.1〜1.15）

碰一主要机密班计值参考表4 - 4

135

主极磁密

公式(4. 8"

了

1.393

136

主极磁路长

h!'m

i-TO = Am

3.6

主极巧度巧巧巧参考附表51Z4系列电机结构巧据中如巧160有关巧巧作巧确定。

137

主极磁动势

公式(4. 86)

138

机座鄂部

公式(4.88)、(4.89)

B…机巧巧巧巧巧计值，妻考表4 - 4

2.6

139

机座内部高度

巧

26.4

140

机座外部高度

巧

公式(4. 91)

31.6

142

机座磁密

机座磁路长

公式U.92)

143

每极定子鄂动势

F，

公式(4. 94)

177

144

每极总磁动势

^F=F*+F, + F, + Fi. + F?+ Fi

1 860

H-)

145

空载恃性计算

空载特性计算列表

空载特性的计算如表4-15所示。

146

求取额定负载时电枢反应去磁

作图法求取，根据空载特性计算结果，计算结果，

380

安匝

作4)=八2厂）曲线，在曲线上确定

额定点磁通尔N和对应的磁动势fw，见

图4-26，图4-27，计算B>-4/2 =

1 602 A，在横坐标tlit Fn为中点左右

取 AFx =CFn = h • A/2,作 A'A，C'C

垂妊AC，连接A'C交En^n于F点，用取亡沁=fc'N/73,作HG平行于AC，用发坐标比R读取村G的安匝，即力所求户曲

147

串励绕姐毎极匝数

W，

公式(4. 97)

148

每极串励磁动势

F‘

公式（）4. 98)

149

并(他)励磁动势

f f = f N + df一f ,

2 220

(十一）

串励綻组

150

151

串励绕组线规

串励绕组电密

公式(4. 99)

A/mm!

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