Коммутационные параметры

Одним из важных показателей условий коммутации машин является реактивная ЭДС коммутирующих секций (В)

. (10-249)

Для двигателей с частотой вращения, регулируемой вверх от номинальной, в (10-249) подставляют окружную скорость якоря (м/с)

. (10-19а)

При проектировании машин следует стремиться к тому, чтобы значение при максимальной частоте вращения, достигаемой у двигателей ослаблением поля главных полюсов, не выходило за следующие пределы:

А, мм	80–200	225–315	225–500
Род обмотки	петлевая (2 р =2) волновая (2 р =4) c wc2 >1	волновая	петлевая или лягушечья
, В	2,5–3,5	4–5	8–12

Большие значения относятся к машинам с окружной скоростью якоря <25¸30 м/с.

На условия коммутации машин кроме величины Е_p влияют также и другие факторы: отклонение в параметрах машин, вы­званные производственно-технологическими причинами, например несимметричное расположение полюсов по окружности станины и щеткодержателей на траверсе; неточность расчета, появляющая­ся из-за определенных допущений.

От влияния перечисленных факторов при испытании машины может возникнуть искрение, превышающее пределы, оговорен­ные ГОСТ 183 или соответствующими техническими условия­ми. При настройке коммутации таких машин используют измене­ние зазора между якорем и добавочным полюсом, марки и шири­ны щетки, а также, в особо неблагоприятных случаях, размеров наконечников добавочных полюсов. Для возможности изменения зазора размещают между сердечниками добавочных полюсов и станиной несколько стальных прокладок с общей их высотой, рав­ной около 50% расчетного зазора .

Обеспечение соответствия между Е_р и ЭДС Е_к при изменении нагрузки осуществляется последовательным соединением обмоток якоря и добавочных полюсов.

При проектировании машин для облегчения условий коммута­ции применяют: ненасыщенную магнитную цепь для потока доба­вочных полюсов, в первую очередь на участке сердечников добавочных полюсов, в которых магнитная индукция B _д не должна быть более 1,6 Тл, а также на участках станины и спинки якоря, в которых суммируются магнитные потоки главных и добавочных полюсов; расчетная магнитная индукция на участке станины при суммировании потоков — B "_c1 не должна быть более 1,6 Тл, а на участке спинки якоря В "_с2— более 1,7 Тл; ширину полюсного наконечника b _н.д (с учетом «распушения» магнитного поля) примерно равной b _з.к—(1,5¸3) ; коэффициент k _з.к не выходящий за пределы, указанные в § 10-11.

Улучшению условий коммутации машин содействует уменьшение проводимости рассеяния паза путем допустимого снижения высоты и увеличения ширины паза якоря, а также уменьшение w _c2 в машинах со всыпной обмоткой путем допустимого увеличения количества коллекторных пластин.

Проводимость рассеяния овального полузакрытого паза (см. рис. 10-20)

(10-250)

прямоугольного открытого паза (см. рис. 10-23)

(10-251)

Приведенные формулы приближенные, так как они не учитывают влияния укорочения шага обмотки, перекрытия щеткой коллекторных делений, материала бандажей лобовых частей обмотки. Для больших машин (h > 355 мм), если они работают при напряженных условиях коммутации, может быть применена уточненная, но более сложная методика расчета E _p и d _д, в которой находят свое отражение неучтенные факторы.

При расчете МДС воздушного зазора между якорем и добавочным полюсом следует иметь в виду, что магнитное сопротивление зазора изменяется из-за зубчатого строения сердечника якоря, наличия бандажных канавок на сердечнике якоря и радиальных каналов. Это изменение учитывается соответствующими поправочными коэффициентами k _dд2, k _б.д и k _к.д, рассчитываемыми по (10-166) – (10-168) с подстановкой в эти уравнения вместо d предварительного значения из рис. 10-16. Если зазор , уточненный в (10-254), будет отличаться от предварительно принятого значения более чем на 5%, то повторяют расчет k _dд с новым значением . Коэффициент магнитного рассеяния добавочных полюсов s _д может быть принят равным 2 при 2 р _д=1; 3¸3,5 при 2 р _д=2 р и отсутствии компенсационной обмотки; 2 – у машины с компенсационной обмоткой. Дальнейший расчет коммутационных параметров производят в такой последовательности.

Среднее значение магнитной индукции в зазоре под добавочным полюсом (Тл)		(10-252)
Коэффициент, учитывающий увеличе- ние магнитного сопротивления воздушного зазора вследствие зубчатого строения якоря	k dд2 – по (10-166)
То же, бандажных канавок сердечника якоря	k б.д – по (10-167)
Коэффициент, учитывающий уменьше- ние магнитного сопротивления воздущного зазора при наличии радиальных каналов в сердечнике якоря	k к.д – по (10-168)
Общий коэффициент воздушного зазора		(10-253)
Необходимый зазор под добавочным полюсом (мм)		(10-254)
Магнитный поток в зазоре под добавочным полюсом при номинальной нагрузке (Вб)		(10-255)
То же, при перегрузке		(10-255a)
Магнитный поток в сердечнике добавочного полюса при номинальной нагрузке (Вб)		(10-256)
То же, при перегрузке		(10-257)
Площадь поперечного сечения сердечника добавочного полюса (мм2)		(10-258)
Магнитная индукция в сердечнике добавочного полюса при перегрузке (Тл)		(10-259)
Расчетная магнитная индукция на участках станины, в которых суммируются магнитные потоки главных и добавочных полюсов (Тл)		(10-260)
Расчетная магнитная индукция на участках спинки якоря, в которых суммируются магнитные потоки главных и добавочных полюсов (Тл)		(10-261)