Проектирование электрических машин постоянного тока

Введение 6 1. Современное состояние и тенденции развития производства электрических машин постоянного тока 8 2. Стандартизация в производстве электрических машин 11 3. Материалы, применяемые в электромашиностроении 14 3.1. Электротехнические и конструкционные стали 14 3.2. Проводниковые материалы 15 3.3. Изоляционные материалы 16 4. Техническое задание на проектирование двигателя 19 5. Физические и технико-экономические основы проектирования 20 5.1. КПД и электромагнитная мощность 20 5.2. Электромагнитная мощность, удельное тяговое усилие и геометрические размеры якоря 22 5.3. Электромагнитные и тепловые нагрузки якоря 27 5.3.1. Электромагнитные нагрузки и геометрия активного слоя 27 5.3.2. Тепловые нагрузки якоря 31 5.3.3. Предварительный выбор пазовой геометрии, тепловых и электромагнитных нагрузок якоря 35 5.4. Последовательность предварительного расчета геометрических размеров якоря, его электромагнитных и тепловых нагрузок 39 5.5. Комментарии к разделу и результатам расчета 40 6. Расчет активного слоя якоря и его обмотки 42 6.1. Основные положения 42 6.2. Общие вопросы выбора типа якорной обмотки и ее основных данных 43 6.2.1. Выбор числа пазов и частичных шагов обмотки 45 6.3. Типы якорных обмоток и особенности их выполнения 47 6.3.1. Простая волновая обмотка 47 6.3.2. Простая петлевая обмотка 48 6.4. Расчет активного слоя якоря 49 6.4.1. Расчет активного слоя при овальных пазах на роторе 49 6.4.2. Расчет активного слоя при прямоугольных пазах на роторе 53 6.5. Расчет электромагнитных нагрузок и параметров якоря 55 6.6. Последовательность выбора обмоточных данных и расчета активного слоя якоря 58 6.7. Комментарии к разделу и результатам расчета 61 7. Расчет коммутации и добавочных полюсов 62 7.1. Общие замечания 62 7.2. Выбор диаметра коллектора 62 7.3. Выбор размеров и числа щеток 63 7.4. Проверка потенциальных условий на коллекторе 65 7.5. Расчет реактивной ЭДС 67 7.6. Расчет коммутирующей ЭДС 70 7.7. Расчет добавочных полюсов при отсутствии компенсационной обмотки 72 7.8. Расчет компенсационной обмотки и добавочных полюсов 76 7.9. Последовательность расчета коммутации, добавочных полюсов и компенсационной обмотки 82 7.10. Комментарии к разделу и результатам расчета 85 8. Расчет магнитных характеристик и обмоток возбуждения 86 8.1. Основные положения и замечания 86 8.2. Выбор воздушного зазора под главным полюсом 87 8.3. Выбор основных геометрических размеров статора 88 8.4. Расчет МДС участков магнитной цепи машины 89 8.4.1. Определение МДС зубцового слоя 89 8.4.2. Расчет МДС воздушного зазора 91 8.4.3. Расчет МДС якоря, полюса и ярма 92 8.5. Расчет обмоток возбуждения 93 8.6. Последовательность расчета магнитной цепи и обмоток возбуждения 95 8.7. Комментарии к разделу и результатам расчета 97 9. Потери и коэффициент полезного действия 99 9.1. Общие положения 99 9.2. Электрические потери 99 9.3. Основные потери в стали якоря 100 9.4. Механические потери 101 9.4.1. Потери на трение щеток о коллектор 101 9.4.2. Потери на трение в подшипниках 102 9.4.3. Потери на трение ротора о воздух 104 9.4.4. Потери на вентиляцию 105 9.5. Добавочные потери 107 9.6. Суммарные потери и расчет КПД в номинальном режиме 108 9.7. Последовательность расчета потерь и КПД 109 9.8. Комментарии к разделу и результатам расчета 111 10. Тепловая напряженность и коммутационная надежность 112 10.1. Предварительные замечания 112 10.2. Тепловая напряженность обмотки якоря 112 10.3. Перегрузочная способность двигателя 114 10.4. Коммутационная надежность 115 10.5. Последовательность оценки факторов, влияющих на эксплуатационную надежность двигателя 117 10.6. Комментарии к разделу и результатам расчета 118 Библиографический список 120 Приложения 121