Расчет магнитной цепи машины

Для расчета магнитной цепи машины используют эскиз цепи, включающий [мм] часть поперечного сечения данной машины (сектор машины), представленную на рис.14, т.к. магнитная система машины симметричная. Пунктиром показана средняя линия для движения магнитного потока пары полюсов обмотки статора, замкнутый контур магнитной цепи. Магнитная цепь включает ряд последовательно соединенных участков. Каждый участок имеет: среднюю длину пути для движения магнитного потока по контуру; площадь поперечного сечения рассматриваемого участка с его линейными размерами, одинаковую индукцию в материале участка по средней длине пути, одинаковую напряженность магнитного поля, конкретное падение магнитного напряжения при движении потока через этот участок. На представленном рисунке видны следующие участки магнитной цепи: воздушный зазор между наружной поверхностью ротора и полюсом статора (длина участка , площадь поперечного сечения ), зубцовая зона сердечника статора (длина пути ), ярмо сердечника статора (от середины одного полюса до середины другого (полюсное деление - путь)), зубцовая зона статора под другим полюсом (иной полярности), зубцовая зона ротора (путь ), ярмо сердечника ротора, зубцовая зона ротора под другим полюсом (путь ). Для расчета магнитной цепи следует знать: длину участка вдоль магнитной силовой линии, площадь поперечного сечения участка, нормальную к направлению силовой линии; магнитный поток полюса статора; магнитную индукцию на каждом участке; напряженность магнитного поля в материале участка; падение магнитного напряжения на каждом из участков; суммарное падение магнитного напряжения в замкнутом контуре магнитной цепи. Для определения напряженности на отдельном участке используют кривую намагничивания для стали данного участка В = f(H). Суммарное падение магнитного напряжения определяет требуемую МДС для проведения по конкретной цепи заданной величины магнитного потока Ф, величину тока холостого хода при известном числе витков в фазной обмотке. для расчета используем закон полного тока: [А], где i – номер соответствующего участка цепи; - падение магнитного напряжения, А; - напряженность магнитного поля на этом участке, А/м; - средняя длина пути при движении магнитного потока по этому участку, м.

Падение магнитного напряжения в воздушном зазоре: [А], участков два – под разнополярными полюсами; величину зазора мы выбирали ранее; расчетная величина зазора , где К – коэффициент Картера, учитывает влияние зубцов статора и ротора на длину пути этого участка магнитной цепи; принимаем К = 1,25; [А/м], где [Гн/м], - найдена ранее.

Падение магнитного напряжения в зубце сердечника статора: [А], два одинаковых участка под разными полюсами; [м]; найдена ранее; по кривой намагничивания для стали марки 2013 при известной В = 1[Тл] находим соответствующую напряженность магнитного поля [А/м]; данные по этой кривой представлены в табл.8.

Таблица 8 – Напряженность Н (А/м) при индукции В (Тл) для листовой стали марки 2013 зубцов асинхронного двигателя.

Падение магнитного напряжения в зубцовой зоне сердечника статора: [А]; два участка в сердечнике ротора; [м]; найдена ранее; по данным табл.8 при известной находим напряженность магнитного поля в стали марки 2013, а затем вычисляем .

Падение магнитного напряжения в ярме сердечника статора: [А], где - средняя длина магнитной силовой линии в ярме (средняя длина пути между и ); [м]; - найдена ранее; задана ранее; при известной и кривой намагничивания стали марки 2013, представленной в табл.9, находим напряженность [А/м], затем вычисляем ; здесь [Тл].

Падение магнитного напряжения в ярме сердечника ротора: [А]; где - средняя длина пути магнитного потока в ярме, м; [м]; [м]; проверяем величину индукции в ярме ротора [Тл]; по табл.9 для стали марки 2013 при известной находим и вычисляем .

Падение магнитного напряжения в замкнутом контуре магнитной цепи двух полюсов разной полярности: [А]. Коэффициент насыщения магнитной цепи: . Коэффициент насыщения зубцовой зоны: . Провести заданный магнитный поток величиной Ф [Вб] по контуру магнитной цепи позволяет магнитодвижущая сила (МДС), создаваемая обмоткой статора. Эта МДС определяется произведением тока намагничивания на число витков фазной обмотки : [А]; [А]. относительное значение намагничивающего тока: ; оно служит критерием правильности проведенного выбора и расчета основных параметров проектируемой машины; у двигателей мощностью до 3 [кВт] это отношение может достигать 0,6; у двигателей большей мощности – до 0,3-0,4; реактивная составляющая тока холостого хода двигателя [А].

Таблица 9 – Напряженность Н (А/м) при индукции В (Тл) для листовой стали марки 2013 ярма асинхронных двигателей

Поиск по сайту: