2.6 Расчёт магнитных напряжений участков магнитной цепи

Сердечник якоря.

Принимаем сталь 1312 для которой при В_а = 1,3 Тл; Н_а = 12,8 А/см.

Длина средней силовой линии в сердечнике якоря

,

см.

Магнитное напряжение

,

А .

Сердечник главных полюсов.

Принимаем листовую сталь, для которой при В_т = 1,5 Тл; Н_т = 22,7 А/см.

Магнитное напряжение в сердечнике главных полюсов

,

А .

Станина

Выбираем стальное литьё, для которого В_ст=1,5 Тл, Н_ст=30,5 А/см.

Длина средней силовой линии в станине

,

см.

Магнитное напряжение в станине

,

А .

Зубцовая зона

Принимаем сталь 1312 для которой при В_z1/3 = 1,8 Тл, Н_z1/3 = 142 А/см.

Падение магнитного потенциала в зубцовой зоне

,

А.

Площадь зубцовой зоны

,

м².

Общая МДС магнитной цепи при холостом ходе

,

А.

Коэффициент насыщения в продолжительном режиме

,

.

2.7 Расчёт размагничивающего действия реакции якоря

МДС, компенсирующая размагничивающее действие якоря

,

где k_р – коэффициент размагничивания, принимаем из графика (рис.2.7.)

[2] , k_р=0,1 0,15;

F_ря – реакция якоря, А;

,

А;

А .

Общая МДС главных полюсов

,

А,

.

При k_р=0,123.

2.8 Расчёт главных полюсов Требуемое число витков катушки главных полюсов

,

витков.

Поперечное сечение меди катушки

,

где j_с – плотность тока в проводниках обмотки, А/мм²; j_с = 5 А;

мм².

Принимаем провод 3,15  16 мм, площадь поперечного сечения провода

S_пр = 49,85 мм².

Средняя длина витка параллельной обмотки

,

м.

Площадь проводника параллельной обмотки

,

где F_{ш max} – максимальная МДС параллельной обмотки, А;

,

А;

мм².

Плотность тока параллельной обмотки в номинальном режиме, А/мм²;

А/мм².

Максимальная плотность тока параллельной обмотки

,

А/мм².

Максимальный ток в параллельной обмотке

,

А.

Число витков в обмотке

,

витка.

Сопротивление обмотки при 20⁰ С

,

Ом.

Диаметр провода обмотки (расчетный)

,

мм.

Принимаем по ГОСТу, мм.

Общая площадь катушки параллельного возбуждения с учетом распушения (15%)

,

мм².

Ток параллельной обмотки в номинальном режиме

,

где F_ш – МДС параллельной обмотки, А;

,

А;

А.

Действительная плотность тока в обмотке

,

А/мм².

2.9 Расчёт коммутации и добавочных полюсов

Индукция в зоне коммутации

,

Тл.

Магнитный поток в зоне коммутации

,

где b_д – расчётная дуга наконечника добавочного полюса, см;

,

где – ширина наконечника добавочного полюса, см;

– воздушный зазор под добавочным полюсом со стороны якоря, мм;

см,

см;

,

см;

см,

Вб.

Магнитный поток в сердечнике полюса

,

где _д – коэффициент рассеивания добавочного полюса,

принимаем _д = 3,5;

Вб.

Индукция в сердечнике полюса при номинальном токе [2].

Примем В_тд = 0,7 Тл.

Ширина сердечника добавочного полюса

,

см.

Величина воздушного зазора

,

см.

МДС на один полюс

,

где k_д – коэффициент воздушного зазора

,

,

А.

Число витков катушки добавочного полюса

,

витков.

Степень компенсации поля реакции якоря

,

.

Площадь сечения проводника катушки добавочного полюса

,

где j_д – плотность тока в проводниках обмотки, А/мм²; j_д=5 А.

мм².

Принимаем провод 3,1516 мм, площадь поперечного сечения провода q_дп = 49,85 мм² [2].

2.10 Расчёт размеров и параметров катушек главных и добавочных полюсов

Параметры катушек главных полюсов.

Средняя длина витка последовательной обмотки

,

где b₁ – ширина катушки первого слоя, см; из чертежа полюсного окна

принимаем b₁=0,0221 м.

м.

Общая длина последовательной катушки меди

,

где W_В1 – число витков первого слоя; W_с1=7;

м.

Сопротивление меди катушек главных полюсов

,

Ом.

Параметры катушек добавочных полюсов.

Средняя длина витка провода добавочных полюсов

,

где b₃ – ширина катушки второго слоя, см; из чертежа полюсного окна

принимаем b₃ = 0,016 м.

м.

Общая длина провода катушки

,

м.

Сопротивление меди катушек добавочных полюсов

,

Ом.

,

Ом.