7.1.Расчет сечения участков магнитопровода.

Сечение воздушного зазора ,через который проходит магнитный поток, м²

Q=α*τ* l_я

Q= 0,7*0,387*0,25=0,067

Расчетное сечение зубцов для прохождения магнитного потока,см²

Q_z1/3 = α*z_n/2р*b_z1/3*l_я*k_n

Q_z1/3 = 0,7*46/4*1,87*0,25*0,97=3,6 ,

где k_n= 0,97 коэффициент увеличивающий изоляцию листов пакета якоря из электротехнических сталей марок Э11,Э12,Э1300,Э1300А;

α- коэффициент полюсного перекрытия.

Сечение сердечника якоря (без учета зубцового слоя),м²

Q_я =k_с*h_я*l_я

Q_я =0,97*0,1*0,25=0,024 ,

где k_с=0,97 -коэффициент заполнения сердечника сталью;

h_я -активная высота сечения сердечника(ярма)якоря, м

h_я= Ф_о/2*В_я*l_я* k_с

h_я= 0,08/2*1,5*0,25*0,97=0,1 ,

где В_я =1,4-1,6 — допустимая индукция в железе якоря.

Сечение Q_я загружено половинным значением Ф_о ,так как магнитный поток полюса в сердечнике якоря разветвляется ,замыкаясь на соседние полюса противоположной полярности.

Активная высота сердечника якоря увеличивается при наличии вентиляционных каналов диаметром d_к ,которые расположены в n_к в шахматном порядке так ,чтобы расстояние между их центрами равнялось 2,5-3,0 d_к.

Диаметр каналов обычно принимают d_к =0,02-0,03 м.

Число рядов каналов n_к=2-3.

При указанном расположении вентиляционных каналов связь между конструктивной h_я^' и активной h_я высотами сечения сердечника якоря определяется формулой

h_я^' = h_я+1/2 d_к * n_к

h_я^' =0,1+1/2*0,02*2=0,12 .

Внутренний диаметр сердечника якоря ,м

D_в=D_я-2(h_z+h_я^' )

D_в=0,493-2(0,036+0,12)=0,18.

Величина магнитной индукции в сердечнике якоря, Тл

В_я = Ф_о /2*Q_я ≤1,6

В_я =0,08/2*0,024=1,6 — условие выполняется.

Сечение полюсного сердечника Q_m определяется по допустимой индукции В_m в нем. Для тепловозных ТЭД В_m принимаем от 1,5 до 1,7 Тл. Длина сердечника главного полюса l_m= l_я , ширина b_m в значительной степени зависит от величины рассеяния магнитного потока, которое в расчетах учитывается коэффициентом магнитного рассеяния σ=1,15,

b_m = σ*Ф_о /0,95* l_m * В_m

b_m =1,15*0,08/0,95*0,25*1,6=0,24 ,

где 0,95 -коэффициент ,учитывающий заполнение сердечника полюса сталью.

Окончательная величина сечения полюсного сердечника,м²

Q_m =0,95*b_m*l_m

Q_m =0,95*0,24*0,25=0,057.

Переход сердечника полюса в полюсный наконечник ,образующий заплечники ,на которые опирается катушка ,намечают так ,чтобы расстояние ∆=4-6 мм.

Высоту сердечника полюса h_m принимаем предварительно h_m=0,2*τ ;

h_m=0,2*38,7=7,74 см. Окончательно h_m выявляется размещением на сердечнике катушки главного полюса ,когда будут установлены ее размеры.

Сечение станины определяем исходя из величины индукции в станине В_s, которая для тепловозных ТЭД находится в пределах (1,4-1,6)Тл

Q_s = σ* Ф_о/2* В_s

Q_s = 1,15*0,08/2*1,5=0,03

Толщина остова у главного полюса ,м

h_s^' =1,1*Q_s /l_я +0,8*τ

h_s^' =1,1*0,03/0,25+0,8*0,387=0,059

у дополнительного ,м

h_s^'' =0,9*Q_s /l_я +0,8*τ

h_s^'' =0,9*0,03/0,25+0,8+0,38=0,048

для круглого остова (шестиполюсный ТЭД),м

h_s^'' =h_s^'=h_s =Q_s /l_я +0,8*τ

h_s^'' =h_s^'=h_s =0,03/0,25+0,8*0,38=0,054.