Длина корпуса
lj = 1,7lЯ = 1,70,059 = 0,1 м. (5.36)
Коэффициент рассеивания магнитного потока k = 1,15.
Площадь расчетного сечения при Bj = 1,3 Тл
(5.37)
Толщина расчетного сечения
(5.38)
Диаметр расточки полюсов
Di = DЯ + 2 = 0,077 + 20,0007 = 0,00784 м. (5.39)
Длина полюсной дуги
bi = ПОЛ + 2 = 0,650,06 + 20,0007 = 0,04 м. (5.40)
Центральный угол полюсной дуги
(5.41)
Длина полюса
lm = lЯ - 0,002 = 0,059 - 0,002 = 0,057 м. (5.42)
Площадь сечения полюса при Bm = 1,5 Тл
(5.43)
Ширина полюса
(5.44)
Высота полюса
hm = 0,5(Dj - Di - 2hj) = 0,5(0,112 - 0,078 - 20,0089) = 0,008 м. (5.45)
Высота наконечника
hHK = 0,3hm = 0,30,008 = 0,0024 м. (5.46)
Длина наконечника
lHK = 0,5(bi - bm) = 0,5(0,04 - 0,027) = 0,0065 м. (5.47)
Диаметр вала якоря
DB = 0,3DЯ = 0,30,077 = 0,023 м. (5.48)
Высота сердечника якоря
hЯ = 0,5(DЯ - DВ - 2hZ) = 0,5(0,077 - 0,023 - 20,013) = 0,014 м. (5.49)
Магнитная индукция в сердечнике:
(5.50)
Магнитная индукция в полюсе:
(5.51)
Магнитная индукция в корпусе:
(5.52)
Магнитные индукции BЯ, BМ, Вj в расчетном режиме не выходят за рекомендуемые пределы 1,0 … 1,7 Тл ([1], с. 76).
Длина средних магнитных линий в сердечнике
(5.53)
Длина средних магнитных линий в корпусе
(5.54)
Напряженности магнитного поля в сердечнике якоря, в полюсе и в корпусе определяют по характеристикам намагничивания (рисунок 9).
Для BЯ = 1,3 Тл HЯ = 1300 А/м.
Для Bm = 1,5 Тл Hm = 2250 А/м.
Для Bj = 1,3 Тл Hj = 1300 А/м.
МДС для сердечника
FЯ = LЯHЯ = 0,031300 = 39 А. (5.55)
МДС для корпуса
Fj = LjHj = 0,091300 = 117 А. (5.56)
МДС для полюса
Fm = 2hmHm = 20,0082250 = 36 А. (5.57)
Воздушный зазор в стыке полюса с корпусом СТК = 5010-6 м. МДС для воздушного зазора в стыке полюса с корпусом
(5.58)
Суммарная МДС на два полюса в расчетном рабочем режиме
F = FZ+F+FЯ+Fm+Fj+FСТК = 1720+1086+39+36+117+119 = 3117 А. (5.59)
Аналогично рассчитываем МДС на два полюса и для других значений магнитной индукции B в пределах 0,1 .. 1,0 Тл по формулам (5.19) - (5.23), (5.29) - (5.33), (5.35), (5.50) - (5.52), (5.55) - (5.59). Результаты расчета заносим в таблицу и строим характеристику намагничивания стартерного электродвигателя в режиме холостого хода B = f(F).
Таблица 1 - Результаты расчета кривой намагничивания
|
|
B, Тл | |||||||||
|
0,1 |
0,2 |
0,3 |
0,4 |
0,5 |
0,6 |
0,7 |
0,8 |
0,9 |
1,0 | |
|
B1, Тл |
0,158 |
0.316 |
0,474 |
0,632 |
0,789 |
0,947 |
1,105 |
1,263 |
1,421 |
1,579 |
|
B2min, Тл |
0,202 |
0,404 |
0,606 |
0,808 |
1,01 |
1,212 |
1,414 |
1,616 |
1,819 |
2,021 |
|
B2СР, Тл |
0,254 |
0,508 |
0,762 |
1,016 |
1,27 |
1,525 |
1,779 |
2,033 |
2,287 |
2,541 |
|
B2max, Тл |
0,34 |
0,68 |
1,02 |
1,36 |
1,7 |
2,04 |
2,381 |
2,721 |
3,061 |
3,401 |
|
B3, Тл |
0,314 |
0,628 |
0,942 |
1,256 |
1,57 |
1,884 |
2,198 |
2,512 |
2,826 |
3,14 |
|
BЯ, Тл |
0,147 |
0,293 |
0,44 |
0,586 |
0,733 |
0,88 |
1,026 |
1,173 |
1,32 |
1,466 |
|
Bm, Тл |
0,172 |
0,344 |
0,516 |
0,688 |
0,86 |
1,032 |
1,204 |
1,376 |
1,547 |
1,719 |
|
Bj, Тл |
0,149 |
0,297 |
0,446 |
0,595 |
0,743 |
0,892 |
1,041 |
1,189 |
1,338 |
1,487 |
|
H1, А/м |
140 |
205 |
260 |
330 |
450 |
580 |
750 |
1120 |
1700 |
3100 |
|
H2min, А/м |
160 |
240 |
330 |
480 |
630 |
1000 |
1650 |
3500 |
8000 |
18000 |
|
H2CP, А/м |
180 |
270 |
420 |
630 |
1100 |
2400 |
7300 |
18000 |
50000 |
110000 |
|
H2max, А/м |
216 |
370 |
630 |
1450 |
5200 |
19000 |
76000 |
148000 |
260000 |
420000 |
|
H3, А/м |
210 |
350 |
580 |
1100 |
3000 |
11000 |
40000 |
100000 |
205000 |
300000 |
|
H2, А/м |
183 |
282 |
440 |
742 |
1705 |
4933 |
17810 |
37250 |
78000 |
146300 |
|
HЯ, А/м |
135 |
200 |
250 |
310 |
400 |
530 |
650 |
900 |
1320 |
2000 |
|
Hm, А/м |
150 |
220 |
274 |
370 |
520 |
650 |
1000 |
1550 |
2800 |
5500 |
|
Hj, А/м |
135 |
200 |
250 |
310 |
400 |
530 |
650 |
900 |
1320 |
2000 |
|
F1, A |
0,84 |
1,23 |
1,56 |
1,98 |
2,7 |
3,48 |
4,5 |
6,72 |
10,2 |
18,6 |
|
F2, A |
2,923 |
4,507 |
7,04 |
11,87 |
27,28 |
78,93 |
284,9 |
596 |
1248 |
2341 |
|
F3, A |
0,84 |
1,4 |
2,32 |
4,4 |
12 |
44 |
160 |
400 |
820 |
1200 |
|
Fz, A |
4,6 |
7,14 |
10,92 |
18,25 |
42 |
126,4 |
450 |
1003 |
2078 |
3560 |
|
F, A |
124,4 |
248,8 |
373,2 |
497,6 |
622 |
746,4 |
871 |
995,2 |
1120 |
1244 |
|
FЯ, A |
4,05 |
6 |
7,5 |
9,3 |
12 |
15,9 |
19,5 |
27 |
39,6 |
60 |
|
Fm, A |
2,4 |
3,52 |
4,384 |
5,92 |
8,32 |
10,4 |
16 |
24,8 |
44,8 |
88 |
|
Fj, A |
12,15 |
18 |
22,5 |
27,9 |
36 |
47,7 |
58,5 |
81 |
118,8 |
180 |
|
FСТК, A |
13,7 |
27,36 |
41,05 |
54,73 |
68,41 |
82,1 |
95,78 |
109,5 |
123,1 |
136,8 |
|
F, A |
161,3 |
310,8 |
459,6 |
613,7 |
788,7 |
1029 |
1510 |
2240 |
3524 |
5269 |
По результатам расчета строим характеристику намагничивания в режиме холостого хода B = f(F).
Рисунок 10- Характеристика намагничивания