31 Розрахунок магнітного ланцюга при холостому ході

В електричних машинах магнітний потік поділяється на головний потік і потік розсіювання. Головний потік замикається по окремих дільницях стартера і ротора, які складають магнітну ланцюг машини. Головний магнітний потік вибирають виходячи з того, що, щоб він ідуціровал в обмотках задану ЕРС. МДС, необхідна для створення такого потоку визначається з розрахунку магнітного ланцюга При холостому ході цю МДС створює одна з обмоток при протіканні по ній струму. У синхронних машинах такий обмоткою є обмотка збудження, в МПТ теж, в АТ - обмотка статора.

П

31 Розрахунок магнітного ланцюга при холостому ході
ринцип розрахунку магнітного ланцюга всіх машин однакові. Для прикладу розглянемо явно полюсну машину, поперечний розріз якої представлений на малюнку.

Тут одна пара полюсів

Фб - магнітний потік розсіювання;

Головний магнітний потік замикається за кількома замкнутим контурам. Оскільки всі контури однакові, то розрахунок магнітного кола виконується для одного з них. В результаті визначається МДС пари полюсів.

Розрахунок магнітного ланцюга виконується на основі закону повного струму. Для контуру основного магнітного потоку для пари полюсів запишемо

31 Розрахунок магнітного ланцюга при холостому ході
31 Розрахунок магнітного ланцюга при холостому ході

де Fв - МДС порушення;

Iв. ωв - струм і число витків на полюсі обмотки збудження;

Н - напруженість магнітного поля;

l - довжина контуру інтегрування.

При практичних розрахунках інтеграл заміняють сумою магнітних напруг НL, для чого магнітну ланцюг машини розбивають на ділянки, в кожному з яких можна прийняти, що індукція В І напруженість магнітного поля Н мають незмінне значення. Відповідно до малюнком такі ділянки є повітряний заряд, зубці якоря, ярмо якоря, полюси, ярмо статора. Довжина силової лінії потоку Ф на кожній з ділянок позначена:

аb -

31 Розрахунок магнітного ланцюга при холостому ході
; af - hz; fe - La; bc - hn; cd- Lc.

Тоді замість інтегрального виразу отримаємо

магнітні напруги ділянок.

Розрахунок магнітного ланцюга полягає у визначенні напруженості магнітного поля, а потім магнітної напруги для кожної ділянки магнітного ланцюга. Напруженість магнітного поля знаходиться за відповідним значенням магнітної індукції.

32 Магнітне напруга повітряного зазору

У повітряному заряді більша частина головного магнітного потоку зосереджена між полюсним наконечником і ротором (якорем). Припустимо, що якір не має зубців і зазор по всій ширині полюсного наконечника постійний. Тоді під полюсним наконечником магнітний потік в зазорі розподіляється рівномірно, а магнітна індукція по всій його ширині матиме постійне значення

31 Розрахунок магнітного ланцюга при холостому ході
. У межполюсние проміжку магнітне опір дуже велике і індукція падає, зменшуючись до нуля в середині міжполюсними наконечниками. Для розрахунків беруть розподілу магнітної індукції
31 Розрахунок магнітного ланцюга при холостому ході
в зазорі приймають прямокутним висотою
31 Розрахунок магнітного ланцюга при холостому ході
31 Розрахунок магнітного ланцюга при холостому ході
і шириною
31 Розрахунок магнітного ланцюга при холостому ході
.При цьому площі трапеції.
31 Розрахунок магнітного ланцюга при холостому ході
і
31 Розрахунок магнітного ланцюга при холостому ході
- розрахункова індукція і розрахункова ширина полюсного наконечника. Розрахункову ширину полюсного наконечника визначають за формулою

де bпн - справжня ширина полюсного наконечника;

Для полюсних наконечниках зі скошеними краями приймають b

31 Розрахунок магнітного ланцюга при холостому ході
= Bпн.

Якщо зазор по ширині полюсного наконечника не однакові, то еквівалентний зазор дорівнює

де

31 Розрахунок магнітного ланцюга при холостому ході
- зазор в середині полюсного наконечника;

31 Розрахунок магнітного ланцюга при холостому ході
.

ставлення

31 Розрахунок магнітного ланцюга при холостому ході
- коефіцієнт полюсного перекриття. зазвичай

Довжина якоря la дорівнює довжині полюса lп або приймається на 5 ... 10 мм більше. В останнім випадки зменшуються втрати на вихрові струми в торцевих частинах машини.

З

31 Розрахунок магнітного ланцюга при холостому ході
а розрахункову довжину якоря приймаються підстави прямокутника
31 Розрахунок магнітного ланцюга при холостому ході
, який має висотуі площа, рівну площі по дійсної кривої поля.

З достатньою точністю можна вважати, що

nk - число каналів;

bk - ширина вентиляційних каналів (зазвичай bk = 10мм).

Магнітна індукція в зазорі дорівнює

31 Розрахунок магнітного ланцюга при холостому ході

Дана формула справедлива для гладкого якоря. Для якоря, який має зубці, магнітне напруга визначається за формулою

31 Розрахунок магнітного ланцюга при холостому ході

ставлення

31 Розрахунок магнітного ланцюга при холостому ході
- коефіцієнт повітряного зазору. коефіцієнт
31 Розрахунок магнітного ланцюга при холостому ході
> 1 і зростає зі збільшенням розкриття паза.

твір

31 Розрахунок магнітного ланцюга при холостому ході
- еквівалентний повітряний зазор. Коефіцієнт повітряного зазору визначається за формулою

31 Розрахунок магнітного ланцюга при холостому ході

де

31 Розрахунок магнітного ланцюга при холостому ході
- зубчасте поділ якоря;

31 Розрахунок магнітного ланцюга при холостому ході
ширина зубця по колу якоря;

31 Розрахунок магнітного ланцюга при холостому ході
ширина відкриття паза у поверхні повітряного зазору.

У тих випадках, коли зубцеву будова має статор і ротор, коефіцієнт повітряного зазору визначається як для статора, так і для ротора (

31 Розрахунок магнітного ланцюга при холостому ході
). При етомt1 bz1 приймаються відповідно за розмірами зубців і пазів статора і ротора.

У тих випадках, коли кріплення обмотки якоря проводиться за допомогою бандажів, які укладаються в кільцеві канавки на зовнішній поверхні якоря, повітряний зазор по довжині машини набуває ступінчасту форму. При розрахунках облік впливу бандажних канавок проводиться за допомогою коефіцієнта

31 Розрахунок магнітного ланцюга при холостому ході
, який визначається за формулою

,

г

31 Розрахунок магнітного ланцюга при холостому ході
де
31 Розрахунок магнітного ланцюга при холостому ході
- число бандажних канавок.

Результуючий коефіцієнт повітряного зазору дорівнює

.

де

31 Розрахунок магнітного ланцюга при холостому ході
- коефіцієнт повітряного зазору статора;

31 Розрахунок магнітного ланцюга при холостому ході
- коефіцієнт повітряного зазору ротора;

31 Розрахунок магнітного ланцюга при холостому ході
- коефіцієнт повітряного зазору для бандажних канавок.