2.3 Расчет магнитной цепи.
Магнитопровод
двигателя выполняем из стали марки
2312. Расчет магнитного напряжения
воздушного зазора проводят на два
полюса.
Предварительно находим:
1
= 
Где: bш1 - ширина шлица паза статора, м
δ - воздушный зазор, м
= 
= 4,074
Коэффициент воздушного зазора статора:
Кб1
= 
Где: Кδ1 - коэффициент воздушного зазора статора.
Tz1 - зубцовое деление статора.
Кб1
= 
Для ротора:
1
= 
где: bш2 - ширина шлица паза ротора, м
δ - воздушный зазор, м
= 
= 2,031
Коэффициент воздушного зазора статора:
Кб2
= 
Где:
Кδ2 -
коэффициент воздушного зазора ротора.
tz2 - зубцовое деление ротора.
Кб2
= 
Коэффициент воздушного зазора.
Кб = Кб1 Кб2
Где: Кб - коэффициент воздушного зазора.
Кб = 0,847 0,896 = 0,82
Магнитное напряжение воздушного зазора:
Fб
= 
Где: Fб - магнитное напряжение воздушного зазора, А
µ0 - магнитное напряжение 4×10-7Гн/м
Вб - индукция в воздушном зазоре ,Гн
Fб
= 
3186,3
Магнитная напряженность зубцовой зоны статора.
Расчётная ширина зубца, минимальное расстояние:
bz1min
= 
где: bz1min - минимальная ширина зубца ротора, м
D - внутренний диаметр статора, м
hш - высота паза над клином, м
hк - высота клина, м
Z1 - число зубцов статора, м
Bn - ширина зубцов паза, м
bz1min
= 
0,009
Максимальное
расстояние:
bz1max
= 
где: bz1max - максимальная ширина зубца ротора, м
hn - высота паза, м
bz1max
= 
0,01192
Индукция в зубце:
Bz1min
=
Где: Вz1min - индукция в наименьшей ширине зубца статора, Тл
ℓб - длина магнитопровода , м
ℓст - длина статора, м
Кс1 - коэффициент заполнения сердечника статора стального, по таблице 9,13 равен 0,95
Bz1min
=
1,12
Bz1max
=
Где: Вz1max - индукция в наибольшей ширине зубца статора, Тл
Bz1max
=
1,96
Находим среднее:
Bz1ср
=
Где: Bz1ср - средняя индукция в зубце статора, Тл
Bz1ср
=
1,54
По расчетным
индукциям в зубце находим, по таблице
П1.10.,соответствующюу напряженность
поля в сечении зубца.
=
2920 А/м
=
1240 А/м
=663
А/м
Расчетная напряженность всего поля:
Hz1
= 
Где: Hz1 - напряженность поля в сечении зубца статора, А/м
Hz1
= 
1423
Магнитное напряжение зубцовой зоны статора:
Fz1
= 2
Где: Fz1 - магнитная напряженность зубцов статора, А
hz1 - высота зубца, равная высоте паза, м
Fz1
= 2
= 126
Магнитная напряженность зубцовой зоны ротора:
Ширина зубца:
минимальная - bzmin = 0,00648 м
максимальная - bzmax = 0,009515 м
Индукция в зубце:
Bz2min
=
Где: Вz2min - индукция в наибольшей ширине зубца ротора, Тл
Bz2min
=
1,42
Bz2max
=
Где: Вz2max - индукция в наименьшей ширине зубца ротора, Тл
Bz2max
=
2,18
Находим среднее:
Bz2ср
= 
Где: Вz2ср - средняя индукция в зубце ротора, Тл
Bz2ср
= 
1,8
По расчетным индукциям в зубце находим, по таблице П1.10., соответствующую напряженность поля в сечении зубца.
Расчетная напряженность всего поля:
=9000
А/м
=2070
А/м
=
879 А/м
Hz2
= 
Где: Нz2 - напряженность поля в сечении зубца ротора, А/м
Hz2
= 
Магнитное напряжение зубцовой зоны ротора:
Fz2
= 2
Где: Fz2 - магнитная напряженность зубцов ротора, А
hz2
- высота
зубца, равная высоте паза, м
Fz1
= 2
= 251,4
Далее находим коэффициент насыщения зубцовой зоны:
КZ
= 1 + 
Где: Кz - коэффициент насыщения зубцовой зоны
КZ
= 1 + 
= 1,11
Магнитная напряженность ярма статора
Высота ярма:
ha
=
где:
ha-
высота ярма статора, м
Da - внешний диаметр статора, м
D - внутренний диаметр статора, м
hn1 - высота паза статора, м
ha
=
= 0,039
Длина средней магнитной силовой линии в ярме статора:
La
= 
Где: La - длина средней магнитной силовой линии в ярме статора, м
Zр - число пар полюсов
La
= 
0,43
Индукция ярма статора:
Ва
= 
Где: Ва - индукция ярма статора, Тл
Ф - магнитный поток, Вб
Ва
=
2,14
По таблице П1.10 находим соответствующую напряженность:
На=857/A
Магнитное напряжение ярма статора:
Fa = La Ha
Где:Fa-магнитное
напряжение ярма статора, А
Fa = 0,43 857 = 415,23
Магнитная напряженность ярма ротора
Высота ярма ротора:
hj
= 
где: hj - высота ярма ротора, м
D2 - диаметр ротора, м
Dj - внутренний диаметр ротора, равен диаметру вала, м
hn2 - высота паза ротора, м
hj
= 
Длина средней магнитной силовой линии в ярме ротора:
Lj
= 
Где: Lj - длина средней магнитной силовой линии в ярме ротора, м
2р - число пар полюсов
Lj
= 
0,0112
Индукция ярма ротора:
Bj
= 
Где: Вj - индукция ярма ротора, Тл
Ф - магнитный поток, Вб
Bj
= 
0,95
По таблице П1.10 находим соответствующую напряженность: Hj=282А/м .
Магнитное напряжение ротора:
Fj = Lj Hj
Где: Fj - магнитное напряжение ярма ротора, А
Fj = 0,0112 282 = 3,15
Суммарное
магнитное напряжение цепи на два полюса:
Fц = Fб + Fz1 + Fz2 + Fа + Fj
Где: Fц - суммарное магнитное напряжение цепи, А
Fц = 3187,12+126+251,4+415,23+3,15=3982,9
Коэффициент насыщения магнитной цепи:
Км
= 
Где: Кµ - коэффициент насыщения магнитной цепи
Км
=
1,24
Намагничивающий ток:
= 
Где: Iµ - намагничивающий ток, А
Р - число полюсов
m1 - число фаз статора
W1 - число витков обмотки статора
= 
86,7
Величина намагничивающего тока в долях от номинального тока двигателя:
=
Где:
- намагничивающий ток в долях от
номинального.
1ном
– номинальный ток двигателя, А.
=
= 0,29