Расчет размеров воздушного зазора под главным полюсом

Полюсное деление машины определяют по формуле, м,

t = p D_a / 2 p = 3,14*0,245/4 = 0,192 м.

Ширина воздушного зазора (расчетная полюсная дуга), м,

b _d = a _dt = 0,64*0,192 = 0,123 м.

Находим площадь воздушного зазора, м²,

s _d = l _d b _d = 0,242*0,123 = 0,029 м².

Номинальный магнитный поток находим по формуле, Вб,

F_dном = B _d1ном s _d = 0,64*0,029 = 0,018 Вб.

Определяем коэффициент воздушного зазора,

K _d = t ₁ / (t ₁ – g₁d) = 0,025/(0,025-2,05*0,0025) = 1,257

 

g₁= (b _п/ d)²/ (5 + b _п/ d) = (0,011/0,0025)²/(5+0,011/0,0025) = 2,05

где g₁ – расчетный коэффициент, который находится по формуле

Расчетная длина магнитной линии воздушного зазора L _d или эквивалентный воздушный зазор d^¢, м,

 

L _d = d^¢ = d K _d = 2,5*1,257 = 3,144 м.

Находим магнитное напряжение воздушного зазора, А,

U_{m δ} = d^¢ B _d1/m₀ = 0,0025*0,64/(1,256*10⁶) = 3180,2 А.

Ф_d^* = Ф_d/ Ф_dном = 0,5:

U_{m δ}*0,5=3180,2*0,5=1590,1 А.

Ф_d^* = Ф_d/ Ф_dном = 0,75:

U_{m δ}*0,75=3180,2*0,75=2385,15 А.

Ф_d^* = Ф_d/ Ф_dном = 0,9:

U_{m δ}*0,9=3180,2*0,9=2862,18 А.

Ф_d^* = Ф_d/ Ф_dном = 1,2:

U_{m δ}*1,2=3180,2*1,2=3816,24 А.

 

 

Расчет размеров сердечника главного полюса

Определяем расчетную длину сердечника главного полюса, м,

l_mр = l_mК _ст = 0,24*0,98 = 0,235 м.

Номинальный магнитный поток, Вб,

F _т = F_dномs = 0,019*1,17 = 0,0222 Вб.

Ширина сердечника полюса, м,

b_m = F _т / B_ml_mр = 0,0222/1,5*0,235 = 0,0629 м.

В_{m. ном}= (1,4÷1,6) Тл.

В_m = 1,5 Тл.

где В_m - индукция в сердечнике, Тл.

Площадь сердечника главного полюса, м²,

s_т = b_ml_mр = 0,0629*0,235 = 0,015 м².

В_{а .ном}=(1,3÷1,5)Тл;

В_а = 1,4

В _{я. ном} = (1,0÷1,2) Тл;

В _я= 1,1

Напряженность поля стальных участков H_m, H_a, H _я, А/м,

H_m = 2500 А/м.

H_a = 1580 А/м.

H _я =647 А/м.

 

Магнитное напряжение полюсов, U _{м m}, А,

U _{м m}= h_mH_m = 2500*0,065 = 162,5 А.

Расчет размеров спинки якоря

Магнитное напряжение спинки якоря, U _{м a}, А,

U _{м a} = L_aH_a = 0,079*1580 = 124,8А.

 

=3,14*(0,245-0,026-0,064)/8 = 0,060 м.

 

=0,009/(1,4*0,245) = 0,026 м.

= 0,018/2 = 0,009 Вб.

где L_a - cредняя длина магнитной линии спинки якоря, h_a - высота участка спинки якоря, Ф_а - магнитный поток спинки якоря.

Расчет размеров ярма

Магнитное напряжение спинки ярма, U _мя, А,

U _мя= L _я H _я =0,225*647м = 245,25 А.

=3,14[0,245+2(0,0025+0,065)+0,026]/8+0,5*0,026 = 0,172 м.

 

= 0,0111/(0,388*1,1) = 0,026 м.

 

= 0,0222/2 = 0,0111 Вб.

 

где L_я - cредняя длина магнитной линии спинки ярма, h_я - высота участка спинки ярма, Ф_я - магнитный поток спинки ярма.

 

Магнитное напряжение зубцовой зоны якоря, U _{м z}, А,

U _{м z} = 2* h_zH_{z сp} =2*0,032*8997 = 575,808 А.

Магнитное напряжение активного слоя, U _{мd z}, А.

U _{мd z} = U _мd+ U _{м z} = 3180,2 +575,808 = 3756,008 А.

МДС обмотки возбуждения на полюс, , А

 

 

=3756,008 +532,55 = 4288,558 А.

 

K _н = F_f / U _{мd=4288,558/3180,2=1,35}

 

8. Расчет магнитных характеристик

 

Наименование величины	Значение при Фd*
0,5	0,75	0,9	1,0	1,2
Основной магнитный поток Фd, Вб	0,001989	0,002984	0,003581	0,003979	0,004775
Магнитная индукция в воздушном зазоре (под серединой полюса) B d1, Тл	0,32	0,48	0,576	0,64	0,768
Магнитная индукция, Тл:
В верхней части зуба B ¢ z 1	0,56	0,85	1,01	1,13	1,35
В средней части зуба B ¢ z 2	0,73	1,09	1,31	1,46	1,75
В нижней части зуба B ¢ z 3	1,03	1,55	1,86	2,07	2,48
Магнитная индукция, Тл:
В сердечнике главного полюса Вm	0,64	0,96	1,15	1,28	1,54
В спинке якоря Ba	0,71	1,07	1,29	1,43	1,71
В спинке ярма Bя	0,55	0,83	0,99	1,1	1,32
Напряженность поля в зубцовой зоне, А/м:
Hz 1				682
Hz 2				1950
Hz 3				31000
Hz сp = (Hz 1 + 4 Hz 2 + Hz 3) / 6	236,67	1024,67		6580,33	57623,33
Напряженность поля стальных участков, А/м:
Hm				1070
Ha				1710
H я				647
Магнитное напряжение А:
Воздушного зазора, Um δ= d¢ B d1/m0	1590,1	2385,15	2862,18	3180,2 1	3816,24
Зубцовой зоны якоря, U м z = hzHz сp	15,15	65,58	232,9	421,14	3687,89
Активного слоя, U мd z = U мd+ U м z	1605,25	2450,73	3095,08	3601,35	7504,14
Полюсов, U м m = hmHm	30,30	59,54	96,07	139,1	383,5
Спинки якоря, U м a = LaHa	19,7	44,44	79,25	126,66	607,36
Спинки ярма, U мя= L я H я	39,78	89,74	160,03	255,76	1226,43
Стальных частей, U мст = U м m + U м a + U мя	89,52	193,72	335,36	521,51	2217,29
МДС обмотки возбуждения на полюс, А	1694,77	2644,45	3430,44	4122,86	9721,43