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_{Z 2} — расчетная высота зубца (по табл. 6.1)), м;

H_{Z 2} — расчетная напряженность поля в зубце ротора, А/м.

Расчетная напряженность поля Н_{Z 2} в зубцах с параллельными гранями определяется в зависимости от индукции в зубце, Тл:

(6.7)

где k _c2 — коэффициент заполнения сердечника ротора сталью (см. табл. 4.5);

b_{Z 2} — ширина зубца ротора, м, определяется по формулам табл. 6.2.

Если расчеты b'_{Z 2}и b''_{Z 2}(табл. 6.2) дают одинаковые результаты, то b_{Z 2}= b'_{Z 2}= b''_{Z 2}.

Если полученные размеры b ' _{Z 2}и b''_{Z 2}различаются менее чем на 0, 5мм, то b_{Z 2}=0, 5(b^‘_{Z 2}+ b^‘’_{Z 2}).

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_{Z 2max} ^, H_{Z 2min} и H_{Z 2ср} – напряженности поля в наибольшем, наименьшем и среднем сечениях зубца, определяемые по индукциям в этих сечениях зубцов B_{Z 2max}, B_{Z 2min} и b_{Z 2ср} = 0, 5(B_{Z 2max} +BZ _2min).

Индукции B_{Z 2max} и B_Z2minрассчитывают по (6.7), подставляя в эту формулу вместо размера b_{Z 2}соответственно наименьшее (b_{Z 2min} ) и наибольшее (b_{Z 2max} ) 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_{Z 1/3}, подставляя в формулу (6.7) вместо b_{Z 2}ширину зубца b_{Z 1/3}(табл. 6.2). В этом случае расчетная напряженность

Если при расчете магнитного напряжения зубцов с переменным сечением H_Z2max> H_{Z 2min}, 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_{Z 0, 7} в этих сечениях зубца, находят соответствующие им напряженности поля H_{Z 0, 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.