6 Расчёт демпферной обмотки

6.1. Выбираем число стержней демпферной обмотки на полюс N_с = 8.

6.2. Поперечное сечение стержня:

6.3. Диаметр медного стержня:

6.4. Определяем зубцовый шаг ротора. Принимаем Z = 0,3 · 10^-2 м, тогда:

6.5. Проверяем условия:

t₂ = 0,048 < t₁ = 0,058;

t₂ = 0,048 > 0,8 ∙ t₁ = 0,8 · 0,058 = 0,046.

Условия выполняются.

6.6. Пазы ротора выбираем круглые полузакрытые.

Диаметр паза d_s = d_c + 0,0001 = 1,35 ∙ 10^-2 + 0,0001 = 0,014 м.

Раскрытие паза b_s = 4 мм, высота шлица h_s = 3 мм.

6.7. Длина стержня:

6.8. Сечение короткозамыкающего сегмента:

По таблице П3.2 [2] выбираем прямоугольную медь 7 × 50 мм (сечение q_кз = = 499 мм²), причем b_кс ≥ 2d_c / 3 = 2 · 13,5 · 10^-3 / 3 = 9 · 10^-3 м = 9 мм.

7 Расчет магнитной цепи

Для магнитопровода статора выбираем сталь 1413 толщиной 0,5 мм. Полюсы ротора выполняют из стали марки Ст3 толщиной 1 мм. Крепление полюсов к ободу магнитного колеса осуществляют с помощью шпилек и гаек. Толщина обода (ярма ротора) h_j = 0,105 м.

7.1. Магнитный поток в зазоре:

По рисунку 10.21 [2] при δ_м / δ = 1,5; α = 0,68; δ / τ = 0,01, находим k_в = 1,16 и α_δ = 0,7.

7.2. Уточненное значение расчетной длины статора:

где:

b'_к = γδ = 2,701 ⋅ 0,005 = 0,014 м;

γ = (b_к / δ)² / (5 + b_к / δ) = (0,01 / 0,005)² / (5 + 0,01 / 0,005) = 2,701.

7.3. Индукция в воздушном зазоре:

7.4. Коэффициент воздушного зазора статора:

7.5. Коэффициент воздушного зазора ротора:

7.6. Результирующий коэффициент воздушного зазора:

7.7. Магнитное напряжение воздушного зазора:

7.8. Ширина зубца статора по высоте 1/3 h′_п1 от его коронки:

где:

7.9. Индукция в сечении зубца по высоте от его коронки:

7.10. Магнитное напряжение зубцов статора:

7.11. Индукция в спинке статора:

7.12. Магнитное напряжение спинки статора:

где:

ξ определяем по рисунку 10.22 [2].

7.13. Высота зубца ротора:

7.14. Расчетная ширина зубца ротора (для круглых пазов):

7.15. Индукция в зубце ротора:

7.16. Магнитное напряжение зубцов ротора:

7.17. Удельная магнитная проводимость рассеяния между внутренними поверхностям сердечников полюсов:

7.18. Удельная магнитная приводимость рассеяния между внутренними поверхностями полюсных наконечников:

где:

7.19. Удельная магнитная проводимость рассеяния между торцевыми поверхностями:

7.20. Удельная магнитная проводимость для потока рассеяния:

7.21. Магнитное напряжение ярма статора, зазора и зубцов полюсного наконечника, А:

7.22. Поток рассеяния полюса, Вб:

7.23. Поток в сечении полюса у его основания, Вб:

Ф_m = Ф + Ф_σ = 4,75 ∙ 10^-5Е + 2,91 ∙ 10^-6F_δZa.

7.24. Индукция в полюсе, Тл:

7.25. Магнитное поле напряжения полюса, А:

где h_mp = h_m + h_p = 0,174 + 0,062 = 0,236 м.

7.26. Магнитное напряжение стыка между полюсом и ярмом ротора, А:

7.27. Индукция в ярме ротора, Тл:

7.28. Магнитное напряжение в ярме ротора, А:

где:

7.29. Магнитное напряжение сердечника полюса, ярма ротора и стыка между полюсом и ярмом, А:

7.30. Магнитодвижущая сила обмотки возбуждения на полюс, А:

Результаты расчета магнитной цепи сводим в таблицу 7.1. При переводе значений F_δZa, F_mj, Ф_m в относительные единицы за базовые соответственно приняты F_во и Ф при Е_* = 1.

Т а б л и ц а 7.1 – Результаты расчета магнитной цепи

Параметр	Е* и Ф*
	0,5	1	1,1	1,2	1,3
1	2	3	4	5	6
Е, В	1732,05	3464,1	3810,51	4156,92	4503,33
Ф = 0,145 ∙ 10-4Е, Вб	0,082	0,165	0,181	0,197	0,214
Вδ = 1,5 ∙ 10-4Е, Тл	0,477	0,954	1,049	1,145	1,24
Fδ = , А	2460,83	4921,65	5413,82	5905,98	6398,15
= 2,5 ∙ 10-4Е, Тл	0,682	1,364	1,501	1,637	1,774
, А/м	130	2920	5640	9860	31100
FZ1 = 9,21 ∙ 10-2 , А	10,69	240,02	463,61	810,49	2556,42
Ва = 1,7 ∙ 10-4Е, Тл	0,517	1,034	1,138	1,241	1,344
ξ	0,63	0,55	0,49	0,43	0,38
На, А/м	89	288	425	686	1300
Fa = 19,5 ∙ 10-2ξ На, А	17,46	49,32	65,84	91,85	153,81
ВZ2 = 2,1 ∙ 10-4Е, Тл	0,522	1,045	1,149	1,254	1,358
НZ2, А/м	89	425	686	1300	2920
FZ2 = 13,34 ∙ 10-3 НZ2, А	1,474	7,041	11,364	21,536	48,373
FδZa = Fδ + FZ1 + Fa + FZ2, А	2490,44	5218,04	5953,63	6829,85	9156,75
Фσ = 2,51 ∙ 10-6FδZa, Вб	0,007	0,015	0,017	0,019	0,027
Фm = Ф + Фσ = 0,145 ∙ 10-4Е + + 2,51 ∙ 10-6FδZa, Вб	0,089	0,18	0,198	0,217	0,241

Продолжение таблицы 7.1

1	2	3	4	5	6
Вm = 0,211 ∙ 10-3 ∙ Е + 3,66 × × 10-5FδZa, Тл	0,669	1,345	1,484	1,626	1,8
Нm, А/м	672	1450	3750	6600	17800
Fm = 0,203Нm, А	158,47	341,94	884,34	1556,43	4197,66
Fδmj = 250Вm, A	167,49	336,26	371,05	406,61	450,05
Fmj = Fm + Fδmj + Fj, А	325,96	678,21	1255,39	1963,04	4647,71
Fв0, А	2816,4	5896,24	7209,02	8792,89	13804,46
Fвo*	0,478	1	1,223	1,491	2,341
Фm*	0,544	1,092	1,205	1,321	1,462
FδZa*	0,422	0,885	1,009	1,158	1,553
Fmj*	0,055	0,115	0,213	0,333	0,788