Расчет магнитной цепи

Расчет магнитной цепи производят с целью определения намагничивающего тока двигателя.

Расчет магнитной цепи асинхронных двигателей производят для режима холостого хода при номинальном напряжении.

2.5.1 Магнитное напряжение воздушного зазора:

Где в связи с тем, что поверхности статора и ротора ограничивающие воздушный зазор, не гладкие, а имеют различные неравномерности: пазы, углубления для размещения бандажей и др.

Магнитное сопротивление участков такого зазора в поперечном сечении машины различно, поэтому распределение индукции по площади воздушного зазора неравномерно. Наибольшая неравномерность возникает из-за наличия зубцов на статоре и роторе. Над коронками зубцов магнитные линии потока сгущаются, а над прорезями пазов плотность линии уменьшается.

В кривой индукции в воздушном зазоре появляются провалы. Магнитное сопротивление и магнитное напряжение воздушного зазора при неравномерной индукции возрастают.

Увеличение магнитного напряжения учитывается введение коэффициента воздушного зазора.

Коэффициент воздушного зазора

Магнитное напряжение зубцовой зоны статора:

, где

- высота зубца

Расчет индукции в зубцах

по [1, таблице П 1.7] .

Таблица 5. Кривая намагничивания для зубцов асинхронного двигателя (сталь 2013)

Магнитное напряжение зубцовой зоны ротора:

, где

Индукция в зубце:

по [1, Таблице П 1.7] для Тл находим А/м.

Коэффициент насыщения зубцовой зоны

Округляя

Полученное значение коэффициента насыщения зубцовой зоны позволяет предварительно оценить правильность выбранных размерных соотношений и обмоточных данных проектируемого двигателя. Если кz> 1, 5¸ 1, 6, имеет место чрезмерное насыщение зубцовой зоны; если кz< 1, 2, то зубцовая зона мало использована или воздушный зазор взят большим. Так как кz=1, 2, то можно сделать вывод о том, что спроектированная зубцовая зона и выбранный воздушный зазор являются оптимальными для данной машины.

Магнитное напряжение ярма статора

, где

для Тл по [1, Таблице П 1.6] А/м.

Таблица 6. Кривая намагничивания для зубцов асинхронного двигателя (сталь 2013)

Магнитное напряжение ярма якоря

, где

, где

по [1, Таблице П 1.6] для Тл находим А/м.

Магнитное напряжение на пару полюсов

Коэффициент насыщения магнитной цепи

Намагничивающий ток

Относительное значение

При округление

Относительное значение намагничивающего тока служит определённым критерием правильности выбора и расчёта размеров и обмотки двигателя. Если I^*_m< 0.2¸ 0.18, то это свидетельствует о том, что размеры машины выбраны завышенными и активные материалы недоиспользованы. Такой двигатель может иметь высокие КПД и cosj, но плохие показатели расхода материалов на единицу мощности, большую массу и габариты. Если I^*_m> 0.3¸ 0.35, то это означает, что либо его габариты взяты меньшими, чем следовало, либо неправильно выбраны размерные соотношения участков магнитопровода. Двигатель будет иметь низкие КПД и cosj. Т.к. у нас двигатель мощностью 0.8 кВт(до 2-3 кВт), то это значение входит в пределы: Это объясняется относительно большим значением магнитного напряжения воздушного зазора.