Магнитное напряжение зубцовой зоны ротора

Расчет магнитного сопротивления зубцовой зоны ротора зависит от формы пазов и типа ротора: фазный ротор или короткозамкнутый с одной обмоткой (беличьей клеткой) или короткозамкнутый ротор с двумя обмотками — рабочей и пусковой (ротор с двойной беличьей клеткой). К последнему типу относят также одноклеточные короткозамкнутые роторы с одной беличьей клеткой, имеющие фигурные пазы — лопаточные или колбообразные, которые при расчете рассматривают как роторы с двойной беличьей клеткой.

Магнитное напряжение зубцовой зоны фазного и короткозамкнутого роторов с одной беличьей клеткой с прямоугольными или с трапецеидальными пазами (по рис. 5.1,а,б; 5.9 и 5.10,а). Общая формула расчета магнитного напряжения, А:

, (6.6)

где h_Z2 — расчетная высота зубца (по табл. 6.1)), м;

H_Z2 — расчетная напряженность поля в зубце ротора, А/м.

Расчетная напряженность поля Н_Z2 в зубцах с параллельными гранями определяется в зависимости от индукции в зубце, Тл:

где k_c2 — коэффициент заполнения сердечника ротора сталью (см. табл. 4.5);

b_Z2 — ширина зубца ротора, м, определяется по формулам табл. 6.2.

Если расчеты b'_Z2 и b''_Z2 (табл. 6.2) дают одинаковые результаты, то b_Z2=b'_Z2=b''_Z2.

Если полученные размеры b'_Z2 и b''_Z2 различаются менее чем на 0,5мм, то b_Z2=0,5(b^‘_Z2+b^‘’_Z2).

При различии, превышающем 0,5мм, следует либо скорректировать размеры паза с целью уменьшить это различие, либо определить расчетную напряженность поля как для зубцов ротора с изменяющейся площадью поперечного сечения (см. ниже).

Расчетная напряженность поля в зубце, А/м:

Расчетная напряженность поля в зубцах ротора с изменяющейся площадью поперечного сечения (по рис. 5.1; 5.10,а; 5.11) определяется как средняя

(6.8)

где H_Z2max^, H_Z2min и H_Z2ср–напряженности поля в наибольшем, наименьшем и среднем сечениях зубца, определяемые по индукциям в этих сечениях зубцов B_Z2max, B_Z2min и b_Z2ср = 0,5(B_Z2max +BZ_2min).

Индукции B_Z2max и B_Z2min рассчитывают по (6.7), подставляя в эту формулу вместо размера b_Z2 соответственно наименьшее (b_Z2min) и наибольшее (b_Z2max) значения ширины зубца, полученные по формулам табл. 6.2.

При расчете магнитного напряжения по напряженности поля в сечении на 1/3 высоты зубца ротора находят индукцию В_Z1/3, подставляя в формулу (6.7) вместо b_Z2 ширину зубца b_Z1/3 (табл. 6.2). В этом случае расчетная напряженность

Если при расчете магнитного напряжения зубцов с переменным сечением H_Z2max>H_Z2min , то более точные результаты дает деление зубца по высоте на две равные части и определение средних напряженностей в каждой из них в отдельности. В этом случае расчетная ширина зубца принимается на высоте 1/3 каждой части, т.е. на высоте, приблизительно равной 0,2 и 0,7 всей высоты паза от его наиболее узкой части:

(6.9)

Определив индукцию B_Z0,2 и B_Z0,7 в этих сечениях зубца, находят соответствующие им напряженности поля H_Z0,2 и H_Z0,7.

Магнитное напряжение зубцовой зоны, А, составит в этом случае:

(6.10)

Необходимо отметить, что для всех сечений зубцов, расчетная индукция в которых превышает 1,8 Тл, необходимо определить действительную индукцию, т.е. учесть уменьшение потока в зубце за счет ответвления части потока зубцового деления в паз, как это указано в расчете зубцового напряжения зубцовой зоны статора.