Расчет магнитной цепи

Расчет магнитной цепи при холостом ходе машины выполняется для одной точки кривой намагничивания, соответствующей номинальному напряжению. В целях упрощения предполагается, что характеристика холостого хода машины совпадает с нормальной ХХХ.

Для магнитопровода статора выбираем сталь 1511 (ГОСТ 214 273−75) толщиной 0,5 мм. Полюсы ротора выполняют из конструкционной стали Ст3 толщиной 1 мм. Крепление полюсов к ободу магнитного колеса осуществляют с помощью шпилек и гаек. Толщину обода (ярма ротора) принимаем h_j=74 мм (см. выше). Кривые намагничивания сталей приводятся в табл.7.4 [1] и приложениях (табл. П-13, П-24, П-25.) [2].

Магнитный поток в воздушном зазоре, Вб:

(54).

По табл.7.1 [1] при и находим .

Уточненное значение расчетной длины статора.

(55).

Индукция в воздушном зазоре, Тл:

(56).

Коэффициент воздушного зазора статора:

(57).

Коэффициент воздушного зазора ротора:

(58).

Коэффициент воздушного зазора:

(59).

Магнитное напряжение воздушного зазора:

(60).

Ширина зубца статора на высоте от его коронки:

где зубцовый шаг статора на высоте от его коронки.

Индукция в сечении зубца на высоте 1/3 h_п1, Тл:

(62).

Напряженность магнитного поля в зубце статора по кривой намагничивания стали 1511: таблица 7.4 [1] -, ширина паза, глубина паза и высота зубца.

Магнитное напряжение зубцов статора А:

(63).

Индукция в спинке статора.

(64).

Напряженность магнитного поля в спинке статора по кривой намагничивания стали 1511, таблица 7.4 [1] ;

Магнитное напряжение спинки статора, А:

(65).

где — длина магнитной силовой линии в спинке:

Высота зубца ротора:

(66).

Ширина зубца ротора на высоте 1/3 от его коронки:

(67).

Индукция в зубце ротора, Тл:

(68).

Напряженность магнитного поля в зубце ротора по кривой намагничивания конструкционной стали Ст3 по таблице 7.4 [1]:

Магнитное напряжение зубцов ротора по, А:

(69).

Удельная магнитная проводимость между внутренними поверхностями сердечников полюсов:

Удельная магнитная проводимость между внутренними поверхностями полюсных наконечников:

(70).

где:

Удельная магнитная проводимость рассеяния между торцевыми поверхностями.

(71).

Удельная магнитная проводимость для потока рассеяния:

(72).

Магнитное напряжение ярма, зазора и зубцов полюсного наконечника.

(73).

Поток рассеяния полюса, Вб:

(74).

Поток в сечении полюса у его основания, Вб:

(75).

Индукция в полюсе, Тл:

(76).

Напряженность магнитного поля в полюсе по кривой намагничивания конструкционной стали Ст3 по таблице 7.4 [1], .

Магнитное напряжение полюса, А:

(77).

где.

Магнитное напряжение стыка между полюсом и ярмом ротора, А:

(78).

Индукция в ярме ротора (ободе магнитного колеса), Тл:

(79).

где, .

Напряженность магнитного поля в ярме ротора по кривой намагничивания конструкционной стали Ст3 по таблице 7.4 [1] ;

Магнитное напряжение ярме ротора.

(80).

где длина магнитной силовой линии в ярме ротора:

Магнитное напряжение сердечника полюса, ярма ротора и стыка между полюсом и ярмом, А:

(81).

Магнитодвижущая сила обмотки возбуждения на один полюс:

(82).

В дальнейшем расчете в качестве характеристики холостого хода принята нормальная характеристика синхронной машины в относительных единицах. При переводе магнитных напряжений и потока в относительные единицы и наоборот за базисные значения приняты: МДС и магнитный поток при ЭДС МДС воздушного зазора при этом .

Характеристика холостого хода и диаграмма Потье приведены в разделе 9.