Расчет бандажей

Бандаж является весьма ответственной деталью крепления обмотки якоря, поэтому всегда необходимо произвести тщательный расчет его на механическую прочность. Ни в коем случае не рекомендуется брать число витков проволоки на глазок, так как лопнувший от излишних допущенных напряжений бандаж может служить причиной аварии машины.

При расчете бандажа как лобовой, так и пазовой части обмотки его следует рассматривать как свободно вращающееся кольцо, нагруженное равномерно по всей окружности центробежными силами.

Общий ход расчета состоит в следующем.

Определяется вес той части обмотки (пазовой или лобовой), которую должен удержать бандаж. В весе обмотки должен быть учтен и вес всей изоляции. Если имеются уравнительные соединения, расположенные непосредственно под лобовыми частями обмотки, то следует также учесть их вес.

При расчете бандажей лобовой части со стороны коллектора следует учесть вес половины петушков. Затем выбирается диаметр проволоки. Обыкновенно употребляется специальная бандажная стальная или бронзовая проволока диаметром 0,5—1,5 мм. Чем больше диаметр якоря, тем большего диаметра берется проволока.

  — диаметр бандажа в см. Нормально по ГОСТ разгонное число оборотов машины должно быть на 20% больше номинального числа оборотов т. е

В отдельных случаях разгонное число оборотов может быть значительно больше.

Коэффициент К для стальной проволоки равен 0,022, для бронзовой 0,024. Получив напряженно от собственной центробежной силы бандажа, определяют число витков по формуле:

Для стальной проволоки

Для бронзовой проволоки

Большие из указанных цифр допустимы при наличии испытанной проволоки.

Обыкновенно при больших окружных скоростях машины число витков получается очень большим, поэтому бывает затруднительно уложить все витки на заданный участок обмотки. В этом случае витки укладываются в два-три ряда при том условии, что наибольший диаметр по бандажу не выходит за пределы диаметра якоря, так как в противном случае якорь нельзя будет завести в магнитную систему машины.

Если представляется затруднительным уложить расчетное число витков на обмотку, следует взять большой диаметр проволоки, что дает возможность уменьшить число витков. Для этого весь расчет необходимо повторить сначала.

Формулы (4-9) и (4-10) получаются на основании следующих рассуждений.

Общее выражение для определения центробежной силы

где 6 — вес (в данном случае) одного витка проволоки,

— угловая скорость якоря

g — ускорение силы тяжести; R — радиус бандажа в см.

имеем

Напряжение, которое испытывает проволока от собственного веса при вращении определяется по формуле

получим

Для бронзовой проволоки коэффициент к увеличивается пропорционально увеличению удельного веса, т. е.

Центробежная сила обмотки также определяется по формуле (4-11), т. е.

где G — вес той части обмотки вместе с изоляцией, которую должен удерживать бандаж, в кг; К — средний радиус обмотки в см.

— число витков бандажа; d — диаметр проволоки бандажа в см.

Суммарное напряжение не должно превышать допускаемого напряжения на растяжение R2, т. е.

получим указанную выше формулу (4-10) т. е.