6.5. Магнитное напряжение ярма ротора
Магнитное напряжение ярма ротора, А, рассчитывается по формуле
Fj = LjHj , (6.19)
где Hj - напряженность поля в ярме при индукции Вj по кривой намагничивания для ярма, принятой при проектировании стали.
Индукция в ярме ротора, Тл,
Bj=Ф/(2h'jlст2kc), (6.20)
где kc – коэффициент заполнения сталью ярма ротора (см. табл. 4.5);
h'j - расчетная высота ярма ротора, м.
Для роторов с посадкой сердечника на втулку или на оребренный вал (крупные асинхронные двигатели) расчетная высота ярма ротора (см.рис. 5.12), м, составит:
(6.21)
В двигателях с непосредственной посадкой сердечника ротора на вал внутренний диаметр ротора равен диаметру вала: Dj=DB . В таких двигателях с 2р = 2 или 4 учитывают, что часть магнитных силовых линий потока замыкается через вал. Поэтому в двигателях с 2р = 2 расчетную высоту ярма ротора, м, определяют из выражения
(6.22)
а длина силовых линий в ярме, м, составит:
Lj=2hj, (6.23)
где высота ярма ротора, м,
hj=(D2–DB)/2–hП2. (6.24)
В двигателях с 2р=4 с непосредственной посадкой сердечника ротора на вал, имеющих размерные соотношения, при которых
,
расчетную высоту ярма ротора определяют по (6.22), при других размерных соотношениях — по (6.24).
Длина средней магнитной силовой линии в ярме ротора всех двигателей, кроме двухполюсных, с непосредственной посадкой сердечника ротора на вал, м,
(6.25)
где
На этом расчет магнитных напряжений участков магнитной цепи двигателя заканчивается. Суммарное магнитное напряжение магнитной цепи (на пару полюсов), А,
(6.26)
Коэффициент насыщения магнитной цепи
kμ=FЦ/Fδ (6.27)
6.6. Расчет намагничивающего тока
Намагничивающий ток, А, определяется по формуле
(6.28)
Намагничивающий ток выражается также в процентах или в долях номинального тока двигателя:
(6.29)
Относительное значение Iµ* служит определенным критерием правильности произведенного выбора и расчета размеров и обмотки двигателя. Так, если при проектировании четырехполюсного двигателя средней мощности расчет показал, что Iµ*< 0,20÷0,18, то в большинстве случаев это свидетельствует о том, что размеры машины выбраны завышенными и активные материалы недоиспользованы. Такой двигатель может иметь высокие КПД и cosφ, но плохие показатели расхода материалов на единицу мощности, большие массу и габариты.
Если же в аналогичном двигателе Iµ*> 0,3÷0,4, то это в большинстве случаев означает, что либо его габариты взяты меньшими, чем следовало, либо неправильно выбраны размерные соотношения участков магнитопровода. Двигатель будет иметь низкие КПД и cosφ.
В небольших двигателях мощностью менее 2—3 кВт Iµ* может достигать значения 0,5—0,6, несмотря на правильно выбранные размеры и малое насыщение магнитопровода. Это объясняется относительно большим значением магнитного напряжения воздушного зазора, характерным для двигателей малой мощности.