Площадь в расчетном сечении зубцового якоря
, (4.25)
Индукция в расчетном сечении зубцового якоря
, (4.26)
По индукции = 1,8 Тл, согласно [1], находим напряженность магнитного поля, 14200 А/м.
Магнитное напряжение зубцов якоря
, (4.27)
Участок сердечника главного полюса
Площадь сечения сердечника главного полюса
, (4.28)
Индукция в сердечнике главного полюса
, (4.29)
По индукции =1,7 Тл, согласно [1],находим напряженность Нm = 7050 А/м.
Падение магнитных потенциалов в сердечнике главных полюсов
, (4.30)
где Lm – длина силовой линии из эскиза. Lm = 0,12 м.
Fm = 7050 · 0,12 = 846 А.
Участок стыка полюса с остовом
Магнитное напряжение этого участка Fmj, оценивают по приближенной эмпирической формуле
, (4.31)
Участок выхода потока из полюса в остов
Площадь сечения участка поворота магнитного потока Sj’, зависит от толщины остова в месте расположения главных полюсов
, (4.32)
Индукция на участке выхода потока из полюса в остов
, (4.33)
Магнитное напряжение на участке выхода потока из полюса в остов
, (4.34)
где Hj’ – магнитная напряженность на участке перехода из полюса в остов,
согласно[1], Hj’ = 6800 А/м;
Lj’ – длина силовой линии на участке поворота потока в остове.
Lj’ = 0,08 м.
DFj’ = 6800 ∙ 0,08 = 544 А.
Ярмо остова
Площадь сечения ярма остова
, (4.35)
Sj = 0,06053 · 0,7234 = 0,043787 м2.
Индукция в остове
, (4.36)
Магнитное напряжение в ярме остова
, (4.37)
где Hj – магнитная напряженность в остове, согласно [1], Hj = 2010 А/м;
Lj – длина силовой линии в ярме остова, из эскиза магнитной цепи.
Lj’ = 0,644 м.
DFj = 2010∙ 0,644 = 1294,44 А.
Расчет воздушного зазора
Таблица 4.1 – Расчет магнитных напряжений и МДС возбуждения
Номер участка | Наименование участка | Магнитный поток, Вб | Сечение, м2 | Индукция, Тл | Напряженность, А/м | Длина силовой линии, м | Магнитное напряжение, А |
1 | Сердечник якоря | 0,058 | 0,032439 | 1,8 | 14200 | 0,1625 | 2307,5 |
2 | Зубцовый слоя якоря | 0,117 | 0,064876 | 1,8 | 14200 | 0,0331 | 470,02 |
3 | Зубцовый слой полюса | – | – | – | – | – | – |
4 | Сердечник полюса | 0,123 | 0,072127 | 1,7 | 7050 | 0,12 | 846 |
5 | Стык полюса с остовом | – | – | – | – | – | 136 |
6 | Переход из полюса в остов | 0,061 | 0,036862 | 1,66 | 6800 | 0,08 | 544 |
7 | Ярмо остова | 0,061 | 0,043787 | 1,4 | 2010 | 0,644 | 1294,44 |
Сумма магнитных напряжений стальных участков | 5597,96 | ||||||
8 | Воздушный зазор | 0,117 | 0,001947 | 0,86 | – | – | 4248,19 |
МДС намагничивания | 9846,15 | ||||||
МДС на компенсацию действия реакции якоря | 918,3 | ||||||
МДС Возбуждения обмотки главного полюса | 10764,45 |
Потребная МДС воздушного зазора для обеспечения заданных свойств двигателя
, (4.38)
где – коэффициент использования мощности.
При , . Принимаю = 0,8;
– коэффициент регулируемости по скорости;
– коэффициент магнитной устойчивости;
– МДС поперечной реакции якоря.
, (4.39)
.
, (4.40)
В машинах без компенсационной обмотки, для снижения воздействия поперечной реакции якоря наконечникам главных полюсов придают особую форму, так чтобы зазор расходился бы к краям полюса. Расходящиеся воздушные зазоры обеспечивают нарастание магнитного сопротивления потоку поперечной реакции якоря соответственно росту её МДС от центра главного полюса. Очевидно, что степень искажения магнитного поля главных полюсов, а значит, и величина максимальных межламельных напряжений в этом случае зависят от формы и величины воздушного зазора. Поэтому коэффициент магнитной устойчивости в некомпенсированных двигателях определяется специальным расчетом с учетом индивидуальных особенностей проектируемой машины.
Коэффициент максимального искажения магнитного поля
, (4.41)
где – максимальный уровень межламельного напряжения.
Принимаю
Коэффициент раскрытия воздушного зазора принимаю,
Тогда согласно [1], рисунок 8.3
Согласно закону полного тока, сумма падений магнитных напряжений в контуре должна компенсироваться МДС намагничивания
, (4.42)
Реальное значение МДС возбуждения главных полюсов
, (4.43)
где – поперечная составляющая реакции якоря.
Наиболее простым методом нахождения составляющей является ее расчет через коэффициент реакции якоря
, (4.44)
В двигателях без компенсационной коэффициент реакции якоря, определяется по диаграмме рисунка 8.4.
Для индукции Тл, принимаем .
При этом удостоверяемся в правильности выбора по формуле
, (4.45)
Так как число витков округлили, то необходимо уточнить потребную МДС воздушного зазора. Для этого уточним реальное значение МДС возбуждения главных полюсов.
, (4.46)
, (4.47)
, (4.48)
Для определения точных геометрических размеров воздушного зазора сначала рассчитаем эквивалентный воздушный зазор
, (4.49)
где – магнитная постоянная. Гн/м.
м.
Связь между конструкционными и эквивалентными воздушными зазорами устанавливается через коэффициент Картера по поверхности якоря, учитывающий геометрические размеры зубцового слоя якоря
. (4.50)
Принимаю = 3,183 мм.
.
Найдем коэффициент Картера по поверхности полюса для эксцентричного зазора
, (4.51)
.
, (4.52)
Дата: 2019-07-31, просмотров: 175.