Расчет магнитной цепи

Для расчета магнитного напряжения воздушного зазора найдем коэффициент воздушного зазора, который отражает неравномерность магнитного напряжения и магнитного сопротивления воздушного зазора. Он определяется по формуле (4.15) [1].

(6.1).

где — параметр, который определяется по формуле.

.

.

.

Магнитное напряжение воздушного зазора F, А, определяется по формуле (9.103) [1].

.

А.

Найдем магнитное напряжение зубцовой зоны статора. Минимальное значение индукции зубцов статора Bz1, Тл, определим по формуле (9.105) [1].

.

Тл.

Для стали 2214 по таблице П1.10 напряженность поля зубцов статора Нz1 при индукции Bz1 равной 1,8 Тл принимаем равной 2700 А/м.

Магнитная цепь проектируемого двигателя для одной пары полюсов приведена на рисунке 6.1.

Рисунок 6.1 Эскиз магнитной цепи двигателя для одной пары полюсов.

Магнитное напряжение зубцовой зоны статора Fz1 определяется по формуле (4.26).

;

где hz1 — расчетная высота зуба статора; hz1 = hп1 = 31,3 (мм);

(А).

Найдем магнитное напряжение зубцовой зоны ротора. Значение индукции зубцов ротора B`z2 можно определить по формуле (4.23).

;

(Тл).

Для стали 2214 по таблице П1.10 напряженность поля зубцов ротора Н’z2 при индукции B’z2 равной 1,51 Тл принимаем равной 1150 А/м.

Магнитное напряжение зубцовой зоны ротора Fz2 определяется по формуле (9.108).

.

где hz2 — расчетная высота зуба ротора, hz2 = 31,2 мм.

(А).

Коэффициент насыщения зубцовой зоны Кz можно определить по формуле (9.115).

;

.

Полученное значение Кz позволяет предварительно оценить правильность выбранных размерных соотношений и обмоточных данных проектируемой машины. Полученный коэффициент насыщения зубцовой зоны позволяет продолжить дальнейший расчет двигателя, так как он больше 1,2 и меньше 1,6, то есть входит в пределы, рекомендуемые в [1].

Магнитное напряжение ярма статора Fa определяется по формуле (9.116).

.

где La — длина средней магнитной линии ярма статора;

На — напряженность в ярме статора.

Длина средней магнитной линии ярма статора La определяется по формуле (9.119).

;

(мм).

Напряженность в ярме статора На определяется для стали 2214 по таблице П1.9, в зависимости от значения индукции в ярме статора Ва рассчитываемой по формуле (9.117).

;

(Тл).

Принимаем На для стали 2214 равным 905 А/м, тогда.

(А).

Магнитное напряжение ярма ротора Fj определяем по формуле (9.121).

;

где Lj — длина средней магнитной линии потока ярма ротора;

Нj — напряженность магнитного поля в ярме ротора.

Длина средней магнитной линии потока ярма ротора Lj определяется по формуле (9.127).

;

где hj — высота спинки ротора, определяемая по формуле (9.126).

;

(мм);

(мм).

Напряженность магнитного поля в ярме ротора Нj определяется по таблице П1.6, в зависимости от индукции в ярме ротора Вj рассчитываемой по формуле (9.122).

.

где h’j — расчетная высота ярма ротора, определяемая по формуле (9.123).

.

где dк2 — диаметр аксиальных каналов ротора;

mк2 — число рядов аксиальных каналов, mк2 = 0;

(мм);

(Тл).

Принимаем напряженность Нj равным 197 А/м, тогда.

(А).

Суммарное магнитное напряжение магнитной цепи машины (на пару полюсов) Fц определяется по формуле (9.128).

;

(А).

Коэффициент насыщения магнитной цепи k определяется по формуле (9.129).

;

.

Намагничивающий ток I определяется по формуле (9.130).

(А).

Относительное значение намагничивающего тока I' определяется по формуле (9.131).

;

.

Относительное значение намагничивающего тока служит определенным критерием правильности произведенного выбора и расчета размера обмотки двигателя. Полученное значение удовлетворяет рекомендациям [1], значит можно продолжить расчет двигателя.