8.6.2. Расчет ротора в виде магнитного колеса

Магнитное колесо представляет собой сварную конструкцию, состоящую из стальной втулки, насаживаемой на вал, обода, к которому прикрепляются полюсы, и диска, соединяющего втулку и обод. Иногда в диске делают отверстия, между которыми образуются своеобразные спицы (рис. 8.44). Центробежная сила обода, Н, , (8.78) где — масса обода, кг:

Рис. 8.44. К расчету ротора в виде сварного в виде сварного магнитного колеса

; (8.79)

— средний радиус обода, м.

Центробежная сила полюсов с обмотками, Н,

, (8.80)

где — масса всех полюсов с обмотками, кг:

. (8.81)

Массы и определяют из электромагнитного расчета по (10.150)—(10.153); — радиус центра тяжести полюса с обмотками, м, по (8.49).

Сила, растягивающая втулку, Н,

, (8.82)

где — расчетный коэффициент:

; (8.83)

— площади сечения обода, втулки, спицы, м²; — расчетная ширина спицы, м; — число спиц; — средний радиус втулки; — длина спицы; — размеры, м, по рис. 8.44.

Сила, передаваемая на втулку, Н,

. (8.84)

Напряжения при максимальной частоте вращения, Па:

в ободе на растяжение без учета спиц

; (8.85)

во втулке

; (8.86)

в швах А

; (8.87)

в швах Б

,

где и — размеры сварочных швов А и Б, м (рис. 8.44).

Можно принять

м. (8.88)

Напряжения при номинальной частоте вращения в швах Б, Па:

на растяжение

; (8.89)

на срез

, (8.90)

где — коэффициент перегрузки; ;

;

на срез (приведенное)

. (8.91)

Допустимые напряжения в ободе и втулке принимают равными до 100 МПа, в швах на растяжение 80 МПа, на срез 45 МПа.

Пример. Исходные данные: кВт, об/мин, м, м, м, м, м, м, м, м, м, м, м, кг; .

Последовательно применяя (8.78)—(8.91), получаем

кг;

м;

Н;

Н;

м²;

м;

м²;

м;

м;

м²;

;

Н;

Н;

Па;

Па;

Па;

Па;

Па;

Н·м;

;

Па.

Все напряжения находятся в допустимых пределах.