Демпферная (пусковая) обмотка

4.1 Суммарная площадь поперечного сечения стержней демпферной обмотки на один по­люс [11-53]

S_2Σ = 0,015∙τ∙А₁/J₁ = 0,015∙257∙473,6/3,88 = 470,5 мм²

4.2 Зубцовое деление полюсного наконечника ротора [§ 11-5]

t'₂= 28,2 мм

4.3 Предварительное количество стержней демпферной обмотки на один по­люс [11-54]

N'₂ = 1+(b_н.п-20)/t'₂ = 1+(180-20)/28,2 ≈ 6,6 = 7

4.4 Предварительный диаметр стержня демпферной обмотки [11-55]

d'_с=1,13 мм

4.5 Диаметр и сечение стержня [§ 11-5]

d_с = 10 мм; S= 78,5 мм²

4.6 Определяем отношение h'_н.п/d [§ 11-5]

h'_н.п/d_с = 20/10 = 2 ≥ 1,7

4.7 Минимальная ширина крайнего зубца полюсного наконечника [§ 11-5]

b_з2min= 8 мм

4.8 Уточненное значение зубцового деления полюсного наконечника

[11-56]

t₂ = (b_н.п – d_c – 2b_з2min)/(N₂-1) = (180-10-2∙8)/(7-1) = 25,6 мм

4.9 Диаметр круглой части паза полюсного наконечника [11-57]

d_п2=d_с+0,1=10+0,1=10,1 мм

4.10 Размеры шлица паза демпферной обмотки [§ 11-5]

b_ш2×h_ш2=3×3 мм

4.11 Предварительная длина стержня демпферной обмотки [11-58]

ℓ'_ст = ℓ₁+0,2∙τ = 480+0,2∙257 = 600 мм

4.12 Площадь поперечного сечения [11-59]

S'_с = 0,5S_2Σ = 0,5∙470,5 = 235,25 мм²

4.13 Высота короткозамыкающего сегмента [§ 11-5]

h'_с≥2∙d_с=2∙10=20 мм

4.14 Ширина короткозамыкающего сегмента [§ 11-5]

ℓ'_с≥0,7∙d_с=0,7∙10 = 7 мм

4.15 Уточненные размеры и сечение короткозамыкающего сегмента

[прил. 2]

h_c×ℓ_с = 20×10 мм

S_с = 198,1 мм²

5 Расчет магнитной цепи

Воздушный зазор

5.1.1 Расчетная площадь поперечного сечения воздушного зазора [11-60]

S_б = α'∙τ(ℓ'₁+2∙б) = 0,65∙257∙(480+2∙2,5) = 81019 мм²

5.1.2 Уточненное значение магнитной индукции в воздушном зазоре

[11-61]

В_б = Ф∙10⁶/S_б = 0,066∙10⁶/81019 = 0,815 Тл

5.1.3 Коэффициент, учитывающий увеличение магнитного сопротивления воздушного зазора вследствие зубчатого строения статора [9-116]

к_б1=1+

5.1.4 Коэффициент, учитывающий увеличение магнитного сопротивления воздушного зазора вследствие зубчатого строения ротора [9-117]

к_б2=1+

5.1.5 Коэффициент, учитывающий уменьшение магнитного сопротивления воздушного зазора при наличии радиальных каналов [§ 9-7]

5.1.6 Общий коэффициент воздушного зазора [9-120]

к_б = к_б1∙к_б2∙к_к = 1,35∙1,023∙0,93 = 1,29

5.1.7 МДС для воздушного зазора [9-121]

F_б = 0,8∙ б∙к_б∙В_б∙10³ = 0,8∙1,29∙2,5∙0,815 ∙10³ = 2102,7 А

Зубцы статора

5.2.1 Зубцовое деление статора в минимальном сечении зубца [9-46]

мм

5.2.2 Ширина зубца [9-126]

b_{з1 (1/3)} = t_{1 (1/3)} – b_п1 = 30–13,9 = 16,1 мм

5.2.3 Расчетная площадь поперечного сечения зубцов статора на расстоянии 1/3 его высоты от окружности [11-64]

мм

5.2.4 Магнитная индукция в зубце статора на расстоянии 1/3 его высоты от окружности [9-136]

В_{З 1(1/3)} = Ф∙10⁶/S_1(1/3) = 0,066∙10⁶/42681,6 = 1,55 Тл

5.2.5 Напряженность магнитного поля в зубцах [прил. 10]

H_з1 = 7,56 А/см

5.2.6 Средняя длина пути магнитного потока

L_з1 = h_п1 = 55,8 мм

5.2.7 МДС для зубцов [9-125]

F_з1 = 0,1∙Н_з1∙L_з1 = 0,1∙7,56∙55,8 = 42,2 А

Спинка статора

5.3.1 Расчетная площадь поперечного сечения спинки статора [11-66]

S_c1 = h_c1∙ℓ_c1∙k_c = 48∙480∙0,95 = 21888 мм²

5.3.2 Расчетная магнитная индукция [11-67]

В_с1 = Ф∙10⁶/2(S_c1) = 0,066∙10⁶/(2∙21888) = 1,5 Тл

5.3.3 Напряженность магнитного поля [прил. 12]

Н_с1= 2,2 А/см

5.3.4 Средняя длина пути магнитного потока [9-166]

L_с1= π∙ (D_н1-h_с1)/(4р) = 3,14∙ (850-48)/8 = 157,4 мм

5.3.5 МДС для спинки статора [11-68]

F_с1 = 0,1∙Н_с1L_с1 = 0,1∙2,2∙157,4 = 129 А

Зубцы полюсного наконечника

5.4.1 Магнитная индукция в зубцах полюсного наконечника [11-69]

В_з2= Тл

5.4.2 Напряженность магнитного поля в зубцах полюсного наконечника [при­л. 21]

Н_з2 = 16,3 А/см

5.4.3 Средняя длина пути магнитного потока в зубцах полюсного наконечника [11-70]

L_з2 = h_ш2+d_п2 = 3+10,1 = 13,1 мм

5.4.4 МДС для зубцов полюсного наконечника [11-71]

F_з2 = 0,1H_з2L_з2 = 0,1∙16,3∙13,1 = 22 А

Полюсы

5.5.1 Величина выступа полюсного наконечника [11-72]

b''_п = 0,5(b'_н.п – b_п) = 0,5(177-86,8) = 45 мм

5.5.2 Высота полюсного наконечника [11-83]

h_н = (2h_н.п+h'_н.п)/3 = (2∙34+20)/3 = 29 мм

5.5.3 Расстояние между боковыми поверхностями смежных полюсных наконеч­ников [11-84]

а_н.п = [π(D₁-2б''-h'_н.п)/2р]-b'_н.п = [3,14(655-2∙3,3-20)/8]-177 = 69,6 мм

5.5.4 Коэффициент магнитной проводимости потока рассеяния [11-85]

λ_н.п= =

=

5.5.5 Длина пути магнитного потока в полюсе [11-87]

L_н = h'_п+0,5∙h_н.п – L_з2 = 141+0,2∙34-13 = 145 мм

5.5.6 Коэффициент магнитной проводимости потока рассеяния по сердечникам полюсов [11-88]

λ_п.с= =

5.5.7 Коэффициент магнитной проводимости потока рассеяния по торцам полю­сов [11-89]

λ_п.в=37∙b_п/ℓ_п=37∙86,8/565=5,7

5.5.8 Коэффициент магнитной проводимости потока рассеяния полюсов [11-90]

λ_п=λ_н.п+λ_п.с+λ_п.в=69+90+5,7= 164,7

5.5.9 МДС для статора и воздушного зазора [11-91]

F_бзс=F_б+F_з1+F_с1=2102,7+42,2+129= 2274 А

5.5.10 Магнитный поток рассеяния полюсов [11-92]

Ф_σ=4∙λ_п∙ℓ_н.п∙F_бзс∙10^-11=4∙164,7∙565∙2274 ∙10^-11=0,0084 Вб

5.5.11 Коэффициент рассеяния магнитного потока [11-93]

σ=1+Ф_σ/Ф=1+0,0084/0,066= 1,13

5.5.12 Расчетная площадь поперечного сечения сердечника полюса [11-94]

S_п=к_сℓ_пb_п=0,98∙565∙86,8= 48061 мм²

5.5.13 Магнитный поток в сердечнике полюса [11-95]

Ф_п= Ф+Ф_σ =0,066+0,0084= 0,0744 Вб

5.5.14 Магнитная индукция в сердечнике полюса [11-96]

В_п = Ф_п/(S_п∙10^-6)= 0,0744/(48061 ∙10^-6)= 1,5 Тл

5.5.15 Напряженность магнитного поля в сердечнике полюса [прил. 21]

Н_п=28,9 А/см

5.5.16 Длина пути магнитного потока в полюсе

L_п = L_н = 145 мм

5.5.17 МДС для полюса [11-104]

F_п=0,1∙L_п∙Н_п=0,1∙145∙28,9= 419 А

Спинка ротора

5.6.1 Расчетная площадь поперечного сечения спинки ротора [11-105]

S_с2=ℓ₂∙h'_с2∙к_с=565∙174∙0,98 = 96344 мм²

5.6.2 Среднее значение индукции в спинке ротора [11-106]

В_c2=σ∙Ф∙10⁶/(2∙S_с2)=1,13∙0,066∙10⁶/(2∙96344)= 0,37 Тл

5.6.3 Напряженность магнитного поля в спинке ротора [прил. 21]

Н_c2= 2,96 А/см

5.6.4 Средняя длина пути магнитного потока в спинке ротора [11-107]

L_с2=[π(D₂+2h_c2)/(4p)]+0,5h'_с2=[3,14(198+2∙75)/8+0,5∙174= 155,3 мм

5.6.5 МДС для спинки ротора [9-170]

F_c2=0,1∙L_c2∙H_c2=0,1∙155,3∙2,96 = 46 А