Проектирование специальных электрических машин переменного тока - Балагуров В.А.
Скачать (прямая ссылка):
F*=Fs + Fz+F]a+Fm+Fim + FCT. (2.140)
-7.2
Расчет МДС производится в следующем порядке: по ЭДС якоря, которая должна наводиться, находится величина магнитного потока Ф6; по размерам магнитопровода определяются сечения отдельных участков и индукции в этих сечениях; пользуясь кривыми намагничивания, находят напряженности поля и МДС участков. Далее производится суммирование МДС, согласно (2.140).
Величина расчетного магнитного потока определяется согласно (2.109)
Ф*=?,/(4Аф&0/и>ф).
Расчет МДС отдельных участков производится следующим образом. , '
Рис. 2 30. Схема зубцов якоря на роторе:
а — прямые, б — трапецеидальные
Расчет МДС воздушного зазора. ^
F5= 1,68A5A5-IO4, (2.141)
где 6 — величина воздушного зазора, см; A8 — коэффициент воздушного зазора,
h=(tz + 5tzb/bm)/(tz - A14 + 5/г8/Ащ), (2.142)
здесь Ьщ — ширина прорези (щели) паза; tz — зубцовое деление якоря
Bt=(Si-WKa1I1X) (2.143)
— магнитная индукция в воздушном зазоре.
Если генератор выполняется с демпферной клеткой и в полюсах имеются пазы, то коэффициент воздушного зазора подсчитывается как произведение
A5 = A51A52. (2.144)
Значения A61 и A82 определяются по формуле (2.142), принимая попеременно одну из обеих частей генератора, как не имеющую пазов.
Расчет МДС зубцов якоря.
Вращающийся якорь-
а) прямые зубцы (рис. 2 30, а):
73
магнитная индукция в зубцах якоря _
B2 = В,tJk3 J z,
где k3c—коэффициент заполнения пакета сталью (табл. 2.18). Длина магнитной силовой линии в зубцах
Lz=2hz — 0,2b2.
МДС зубцов якоря (на пару полюсов)
FZ=HZLZ>
где Hx—напряженность в стали, определяется по соответствующим таблицам;
б) трапецеидальные зубцы (рис. 2.30, б):
максимальная ширина
b'z = n{u-2hK)/z-bn; минимальная ширина
b;=n(D-2hz)/z~bh;
средняя ширина
K=(bz+b;)/2.
Индукции (кажущиеся) в зубцах (для трех сечений):
B'zc=BstJ(k3J°z); . (2.145)
Напряженности Игшт, ср И Hz макс, Соответствующие ДЄЙСТ-
вительным индукциям в сечениях зубца, определяются по основной кривой намагничивания в зависимости от марки стали.
При ?Zx'<l,8 Тл действительная индукция B2x принимается равной BzJ (в сечении х). При Вет'>1,8 Тл действительная индукция находится по уравнению
Вгх=В'гх- 1,256//,Ax-Ю-4. (2 '46
Коэффициент ka для трех сечений зубца:
К.*т=ЪЖКлЬ'г), ku.cp=bJ(k3J^ kIK^KC=bJ(k3J"z). (2.147)
Уравнение (2.146) решается графически. Схема решения представлена на рис. 2.31. Находим кажущуюся индукцию BxJ по (2.145) и откладываем ее на оси ординат, затем проводим горизонтальную линию через точку BZJ. Для произвольного значения H' из точки b откладываем отрезок be, равный 1,256 H'knx -10~4. Через точку с и точку BzJ на оси ординат проводим наклонную прямую, пересечение которой с кривой намагничивания в точке а определя-
ет действительную индукцию в данном сечении зубца Bzx и соответствующую ей напряженность Нгх-
Расчетная напряженность определяется по формуле Симпсона
Иг = (Нг макс + 4Яг ср + //г мин)/6. (2.148)
Длина магнитной силовой линии в зубцах
Lz=2hz.
МДС зубцов якоря (на пару полюсов)
В Ь
Рис. 2.31. Графическое нахождение действительной индукции в зубце B1x
Неподвижный якорь:
а) прямые зубцы (трапецеидальный паз) — (рис. 2.32, а): ширина зубца на уровне дна пазов
b; = a(u + 2hz)/z~b2;
ширина зубца на уровне центров и нижних полуокружностей-b'z = n(D^2hy + bl)/z-bl;
расчетная ширина зубца
магнитная индукция в зубцах якоря
B=Bbtzl{k3Jjz); длина магнитной силовой линии в зубцах
Lz=2hz,
МДС зубцов якоря (на пару полюсов)
75
где Hx—напряженность, определяемая по основной кривой намагничивания в зависимости от сорта стали;
б) трапецеидальные зубцы (прямой паз) (рис. 2.32, б): максимальная ширина зубца на уровне дна паза
b"z = n(D + 2hz)/z~bn;
минимальная ширина зубца
b'z = n(D+2hK)/z-bn;
средняя ширина
*;=(*;-W/2-
Рис. 2.32. Схема зубцов якоря на статоре:
а —прямые, б — трапецеидальные
Дальнейший расчет можно провести аналогично расчету трапецеидальных пазов на вращающемся якоре по формулам (2.145)—¦ (2.148).
Длина магнитной силовой линии в зубцах
Lz=2hz.
МДС зубцов якоря
Расчет МДС спинкиякоря. " '
Сечение спинки якоря (расчетное)
магнитная индукция _
B]a=<bs.\04(2hjJkM). ' (2.149)
Средний диаметр спинки якоря
а) вращающегося
Djacp=D 2h г Лув;
б) неподвижного
ДУвср=?>+2Лг + /г/а.
76
Для пазов по рис. 2.30, а вместо значения hz берется A2—0,1?. Длина магнитной силовой линии в спинке якоря (см)
МДС спинки якоря „
L]a = nDJae?/2p. F =Н, L ¦ t
(2.150)
где H]а — напряженность поля в спинке якоря, определяемая по основной кривой намагничивания в зависимости от сорта стали; | — коэффициент, учитывающий неравномерность распределения магнитной индукции вдоль магнитной силовой линии, берется по кривой (рис. 2.33).
>,5 Bj.a/T/1
Рий. 2.33. Кривая поправочного коэффициента і
Расчет МДС полюсов. Магнитный поток в сердечнике полюса
ф =з фх = ф
Фа, (2.151)
где CTsn= (Фб+Фвп)/Фб — коэффициент рассеяния магнитного потока полюсов, Ф,,п— Gsn-^i — магнитный поток рассеяния полюсов; F і = F (, +F z-$-F ]а\ Gsn — проводимость рассеяния полюсов [см. (2.154)}.
