6. Расчет магнитной цепи

Расчет магнитной цепи проводится для двигателя в режиме холостого хода, при котором для асинхронных машин характерно относительно сильное насыщение стали зубцов статора и ротора. Насыщение зубцовых зон приводит к уплощению кривой поля в воздушном зазоре.

Найдем индукцию в зубцах статора и ротора:

Тл;

Тл;

Тл.

Находят расчетную высоту ярма статора (формула 6-106, (9.118)) и индукцию в ярме статора(формула 6-105 (9.117)):

м,

где - диаметр и число рядов аксиальных вентиляционных каналов в статоре;

Тл.

Определяют индукцию в ярме ротора (формула 6-107 (9.122)):

Тл.

Расчетная высота ярма ротора :

при посадке сердечника на втулку или оребренный вал (крупные асинхронные машины), так же при непосредственной посадке на вал с :

;

при посадке сердечника непосредственно на вал при :

м,

где - диаметр и число аксиальных каналов ротора;

Магнитное напряжение воздушного зазора рассчитывается как:

А (6-110 (9.103)),

где Гн/м – магнитная постоянная;

- результирующий коэффициент воздушного зазора машины, равный произведению частичных коэффициентов, т.е.:

, где

.

Магнитное напряжение зубцовой зоны статора рассчитывается по формуле 6-111 (9.104):

А,

где - расчетная высота зубца статора;

, А/м – значение напряженности поля в зубцах, которое находится в соответствии с индукцией по кривой намагничивания для принятой марки стали по приложению.

Магнитное напряжение зубцовой зоны ротора рассчитывается по формуле 6-113 (9.108): А,

где - расчетная высота зубца ротора;

, А/м– значение напряженности поля в зубцах, которое находится в соответствии с индукцией по кривой намагничивания для принятой марки стали по приложению.

Рассчитывают коэффициент насыщения зубцовой зоны:

.

Полученное значение должно находиться в допускаемых пределах:.

Полученное значение позволяет предворительно оценить правильность выбранных размерных соотношений и обмоточных данных проектируемой машины.

Магнитное напряжение ярма статора (формула 6-121 (9.116)):

А,

где - напряженность поля при индукцииТл по кривой намагничивания для ярма;

- длина средней магнитной линии ярма статора (формула 6-122):

м.

Магнитное напряжение ярма ротора (формула 6-123 (9.121)):

А,

где - напряженность поля при индукцииТл по кривой намагничивания для ярма;

- высота спинки ротора:

м;

- длина средней магнитной линии ярма статора (формула 6-122 (9.127)):

м.

Суммарное магнитное напряжение и коэффициент насыщения магнитной цепи машины рассчитываются по формулам 6-127 (9.128) и 6-128 (9.129):

А;

.

Намагничивающий ток (формула 6-129 (9.130)):

, А;

.

Относительное значение служит определительным критерием правильности произведенного выбора, расчета размеров и обмотки двигателя. Коэффициент должен попадать в диапазон. Если, то это свидетельствует о том, что размеры машины выбраны завышенными и активные материалы недоиспользованы. Такой двигатель может иметь высокие КПД и, но плохие показатели расхода материалов на единицу мощности, большую массу и габариты. Если, то это означает, что либо его габариты взяты меньшими, чем следовало, либо неправильно выбраны размерные соотношения участков магнитопровода. Двигатель будет иметь низкие КПД и. В небольших двигателях мощностью менее 2 – 3 кВтможет достигать значения, несмотря на правильно выбранные размеры и малое насыщение магнитопровода. Это объясняется относительно большим значением магнитного напряжения воздушного зазора, характерным для двигателей малой мощности.