7.2.Определение параметров магнитной системы.

Намагничивающая сила воздушного зазора, А

F_δ = 1/µ₀*k_δ*δ*B_δ

F_δ =1/1,25*1,6*0,493*1,1=0,68 ,

где B_δ =1,1 Тл;

µ₀=1,25 – магнитная проницаемость воздуха;

δ =0,01*D_я – величина воздушного зазора, δ =0,01*493=4,93 , см

k_δ- коэффициент воздушного зазора, учитывающий увеличение пути магнитного потока вследствие зубчатого строения якоря,

k_δ = t_z1 +10* δ/( t_z1-b_n)+10* δ

k_δ = 33,6+10*4,93/(33,6-11,3)+10*4,93=1,6.

Полная н.с. катушки ∑F_xx, необходимая для проведения Ф₀ при работе машины без нагрузки, определится суммированием н.с. всех участков магнитной цепи, А

∑F_xx=F_δ+F_z+F_я+F_m+F_s

∑F_xx=0,68+10,8+1325+87,5+413,4=1837,38

Длинных магнитных линий:

l_s =0,13м; l_z =0,036м; l_я =0,25м; l_m=0,25м.

Напряженность магнитного поля:

В_s =1,5Тл; В_z =0,59Тл; В_я=1,6Тл; В_m=0,7Тл.

Н_s=31,8А/см; Н_z=3А/см; Н_я =5,9А/см ; Н_m=3,5А/см.

Намагничивающая сила:

F_s = l_s* Н_s ; F_s = 13*31,8=413,4 А

F_z= l_z* Н_z ; F_z=3,6*3=10,8 А

F_я= l_я* Н_я ; F_я=25*53=1325 А

F_m= l_m* Н_m ; F_m= 25*3,5=87,5 А .

При работе двигателя под нагрузкой на магнитный поток оказывает размагничивающее действие реакция якоря, поэтому н.с. полюсной катушки, А

F_в =∑F_xx+ k_р*F_р.я.

F_в = 1837,38+0,12*6675,4=2638,4,

где k_р- коэффициент ,учитывающий долю н.с. реакции якоря ,воздействующую на главное поле машины (ориентировочно можно принять k_р=0,12);

F_р.я..- полная н.с. реакция якоря ,А :

F_р.я.= (N/8p*a)*I_дн

F_р.я.=(275,7/8*2*2)*774,8 =6675,4.

Число витков и сечение проводника катушки возбуждения определяются по току возбуждения ,А :

i_в = I_дн/a_m

i_в =774,8/2=387,4 ,

где a_m- число параллельных ветвей обмотки возбуждения, принимаем a_m=2.

Число витков катушки главного полюса :

w_в= F_в/ i_в

w_в= 2638,4/387,4=6,8 .

площадь сечения проводника определяется по допустимой плотности тока q_в= i_в/j_в (j_в=4,0-7,5А/мм²), q_в=387,4/6,5 =59,6. Принимаем q_в=62,9, b=14,5мм, а=4,4мм.

Параметры дополнительного полюса приближенно определяют по величине н.с. F_р.я.. Магнитный поток их должен компенсировать реакцию якоря и создать коммутирующий поток для компенсации реактивной ЭДС коммутирующих секций якорной обмотки. В результате н.с. дополнительного полюса определяется по формуле:

F_дn =1,15* F_р.я

F_дn =1,15*6675,4=7676,7

Учитывая последовательное соединение дополнительных полюсов с якорем и между собой , можно принять i_дn = I_дн, тогда число витков :

w_дn= F_дn/ i_дn

w_дn= 7676,7/774,8=9,9.

Площадь сечения проводника дополнительного полюса:

q_дn= i_дn/∆ i_дn ,

q_дn=774,8/7,5=103,3 ,

где ∆ i_дn=4,0-8,0 –плотность тока в проводнике катушки, А/мм².

Сечение меди катушки дополнительного полюса и ее изоляции можно принять теми же, что и для главного. Намотка витков катушки обычно осуществляется «на ребро» (на узкую грань). Длина сердечника по оси машины принимается равной активной длине якоря l_дn=l_я . ширина сердечника дополнительного полюса b_дnm=(1,1-1,5)*t_z1 , b_дnm= 1,3*33,6=43,68. Воздушный зазор под дополнительным полюсом δ_дnm=(1,5-2,1)*δ , δ_дnm=2*4,93=9,68.