(1) 改压计算。

① 改压后定子每极匝数。

N′s=Ns

式中:N′s为改压后定子绕组每极匝数(匝/极);Ns为改压前定子绕组每极匝数(匝/极);U′为改压后的使用电压(V);U为改压前的使用电压(V)。

② 改压后定子绕组导线直径。

d′Ws=dWs

式中:d′Ws为改压后定子绕组导线直径(mm);dWs为改压前定子绕组导线直径(mm)。

③ 改压后的电枢绕组元件匝数。

N′a=Na

式中:N′a为改压后电枢绕组元件匝数(匝);Na为改压前电枢绕组元件匝数(匝)。

④ 改压后电枢绕组导线直径。

d′Wa=dWa

式中:d′Wa为改压后电枢绕组导线直径(mm);dWa为改压前电枢绕组导线直径(mm)。

【例】有一单相串励电动机,原用电压为110 V,今欲改为36 V安全电压,试求重绕数据。已知该电动机原始数据电压110 V,极数2p=2;电枢绕组:元件匝数Na=38匝,导线直径dWa=0.34 mm;定子绕组:每极匝数Ns=102匝/极,导线直径dWs=0.48 mm。

【解】① 改为36 V定子每极匝数。

N′s=Ns=102×=33.38(匝/极)

取N′s=33匝/极。

② 改压后定子绕组导线直径。

d′Ws=dWs=0.48=0.839(mm)

选用∅0.83 mm高强度漆包圆铜线。

③ 改压后电枢绕组元件匝数。

N′a=Na=38×=12.44(匝)

取电枢绕组元件匝数N′a=13匝。

④ 改压后电枢绕组导线直径。

d′Wa=dWa=0.34=0.581 3(mm)

选用∅0.58 mm高强度漆包圆铜线。

(2) 空壳重绕计算。

① 电动机功率估算。根据实测定、转子铁心尺寸和初选数据,用下式计算输入功率

Pi

式中:Pi为电动机输入功率(VA);ap为极弧系数,取ap=0.6~0.7;Dae为电枢铁心外径(cm);la为电枢铁心叠厚(cm);Bg为气隙磁通密度T,取Bg=0.35~0.5 T,大功率取较大值;A为电枢线负荷(A/cm),一般取A=60~120 A/cm,短时工作制可提高到160 A/cm;n为电动机工作转速,一般为4 000~15 000 r/min。

② 电动机输出功率。

PexPi

式中:Pex为电动机输出功率(W);η为电动机效率,一般取0.5~0.6。

③ 电枢电流。

Ia

UN≤Ke

式中:Ia为电枢电流(A);cosφ为电动机功率因数,一般cosφ=0.9~0.95;UN为电动机额定电压,通常在36~250 V选取;K为换向片数;ec为相邻换向片间电压,一般ec≤6~8V。

④ 电枢绕组总导体数。

Na

EaUNcosφ

式中:Na为电枢绕组总导体数(根);a为电枢绕组并联支路对数,2极单叠绕组a=1,4极电动a=2;Ea为电枢电动势(V);p为极对数;Φ为每极磁通(Wb)。

Φ=apτBgla×10-4

式中:τ为极距(cm);la为铁心长度(叠厚,cm)。

⑤ 电枢元件匝数。

Nae

计算的Nae值取整数后,修正Na实际值。

⑥ 电枢绕组导线直径。

dWa=1.13

式中:dWa为电枢绕组导线直径(mm);J为导线电流密度(A/mm2),根据电动机工作情况而定。一般连续工作时,取J=5~6.5 mm2;负载持续率时60%时,取J=6.5~8.5 A/mm2;负载持续率为40%时,取J=8~10 A/mm2;na为电枢绕组并绕根数。

⑦ 定子绕组计算。

定子绕组每极匝数。

Ns=Ka

式中:NS为定子绕组每极匝数(匝/极);Ka为变换系数,当2p=2时,取Ka=0.1~0.25;2p=4时,Ka=0.05~0.1。

定子绕组导线直径。

dWs=(1.34~1.45)dWa

式中:dWa为定子绕组导线导线直径,mm。

计算后选用标准规格导线。

定子附加直流绕组计算。直流励磁绕组总磁动势根据去磁条件,由下式估算

F=(0.84~0.95)τA

式中:F为总磁动势(A);τ为极距(cm);A为线负荷(A/cm)。在直流电源工作时,电动机效率也略有提高,一般取η′=0.6~0.8,大功率可取较大值。

直流电源上的运行电流为

I′d

式中:y′为直流供电时电动机效率。

直流励磁绕组总匝数

Nd

直流励磁绕线附加匝数

Nda-NS

式中:Nda为流励磁绕组附加匝数(匝/极);Ns为定子绕组交流供电时每极匝极(匝/极)。

直流附加绕组导线选择

dWd=dWs

式中:dWd为直流附加绕组导线直径(mm);dWs为定子绕组导线直径(mm);Id为直流电源上的运行电流(A);Ia为电枢电流(A)。

⑧ 校验。

电枢铁心轭部磁通密度校验。

By×104

式中:By为电枢铁心轭部磁通密度(T),长期工作制,By≤1.3~1.5 T;短时工作制,可放宽到By≤1.5~1.7 T。

当验算磁通密度过高时,应重选Bg值复算。

电枢铁心齿部磁通密度校验。

Bt

式中:Bt为电枢铁心齿部磁通密度(T)。长期工作制,取Bt≤1.3~1.5 T;短时工作制,取Bt≤1.5~1.7 T。如验算磁通密度过高时,应重选Bt值复算。ta为电枢齿距(cm);ba为电枢槽齿宽度(cm)。

线负荷校验。

A=

式中:A为线负荷(A/cm),实际线负荷应在允许范围内,最好使与初选值的偏差小于±10%。如相差过大时,要重选Bg及A值予以重算。