Магнитное напряжение ярм статора и ротора. Намагничивающий ток

Магнитное напряжение ярма статора, А,

, (7.9)

где — длина средней магнитной силовой линии в ярме статора, м;

— напряженность поля при индукции по кривой намагничива­ния для ярма, принятой при проектировании стали, А/м.

Индукция в ярме статора, Тл,

, (7.10)

где — расчетная высота ярма статора, м:

, (7.11)

где и — диаметр и число рядов аксиальных вентиляционных каналов в сердечнике статора; при отсутствии каналов .

Длина средней магнитной силовой линии в ярме статора, м,

, (7.12)

где — высота ярма статора, м:

. (7.13)

Магнитное напряжение ярма ротора, А

, (7.14)

где — напряженность поля в ярме при индукции по кривой на­магничивания для ярма принятой при проектировании стали.

Индукция в ярме ротора, Тл,

, (7.15)

где — коэффициент заполнения сталью ярма ротора (по табл. 4.2);

— расчетная высота ярма ротора, м.

Для роторов с посадкой сердечника на втулку или на оребренный вал (крупные асинхронные двигатели) расчетная высота ярма ротора, м,

. (7.16)

В двигателях с непосредственной посадкой сердечника ротора на вал внутренний диаметр ротора равен диаметру вала: . 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

, (7.17)

а длина силовых линий в ярме, м,

, (7.18)

где высота ярма ротора, м,

. (7.19)

В двигателях с 2p = 4 с непосредственной посадкой сердечника ротора на вал, имеющих размерные соотношения, при которых , расчетную высоту ярма ротора определяют по (7.17), при других размерных соотношениях — по 7.19.

Длина средней магнитной силовой линии в ярме ротора всех двигателей, кроме двухполюсных, с непосредственной посадкой сер­дечника ротора на вал, м,

, (7.20)

.

На этом расчет магнитных напряжений участков магнитной цепи двигателя заканчивается. Суммарное магнитное напряжение магнитной цепи (на пару полюсов), А,

. (7.21)

Коэффициент насыщения магнитной цепи

. (7.22)

Намагничивающий ток, А,

. (7.23)

Намагничивающий ток выражается также в процентах или в до­лях номинального тока двигателя:

. (7.24)

8. Параметры асинхронной машины для номинального режима

Параметрами асинхронной машины называют активные и ин­дуктивные сопротивления обмоток статора , , ротора , или приведенные к числу витков обмотки статора сопротивления рото­ра и , сопротивление взаимной индуктивности и расчетное сопротивление (или ), введением которого учитывают влияние потерь в стали статора на характеристики двигателя.

Известные из общей теории электрических машин схемы заме­щения фазы асинхронной машины, основанные на приведении про­цессов во вращающейся машине к неподвижной, приведены на рис. 8.1. Физические процессы в асинхронной машине наглядно отра­жает схема, изображенная на рис. 8.1, а. Но для расчета оказалось удобнее преобразовать ее в схему, показанную на рис. 8.1, б.

Рис. 8.1. Схемы замещения фазы обмотки приведенной асинхронной машины

Параметры схемы замещения не остаются неизменными при различных режимах работы машины. С увеличением нагрузки уве­личивается поток рассеяния, и в связи с этим из-за возрастания на­сыщения отдельных участков магнитопровода полями рассеяния уменьшаются индуктивные сопротивления и .

Увеличение скольжения в двигателях с короткозамкнутым рото­ром приводит к возрастанию действия эффекта вытеснения тока, что вызывает изменение сопротивлений обмотки ротора и . При расчете рабочих режимов машины в пределах изменения скольже­ния от холостого хода до номинального эти изменения незначитель­ны и ими обычно пренебрегают.

При расчете пусковых режимов, в которых токи машины в не­сколько раз превышают номинальный, а частота тока в роторе близка к частоте питающей сети, в большинстве случаев приходится учитывать изменение параметров от насыщения участков магнитоп­ровода полями рассеяния и от влияния эффекта вытеснения тока.