- •И механические расчеты
- •8.1. Магнитопровод статора
- •8.2. Станины
- •8.3. Валы
- •8.4. Подшипники. Подшипниковые щиты
- •8.5. Полюсы
- •8.6. Механический расчет магнитопровода ротора синхронной машины
- •8.6.1. Расчет дискового ротора
- •8.6.2. Расчет ротора в виде магнитного колеса
- •8.7. Роторы асинхронных двигателей и якоря машин постоянного тока
- •8.7.1. Механический расчет магнитопровода
- •8.7.2. Расчет бандажей и клиньев
- •8.8. Коллекторы
- •8.8.1. Механический расчет коллектора
- •8.8.2. Механический расчет коллектора на пластмассе
- •8.9. Контактные кольца
- •8.10. Токосъемный аппарат
8.6.2. Расчет ротора в виде магнитного колеса
Магнитное колесо представляет собой сварную конструкцию, состоящую из стальной втулки, насаживаемой на вал, обода, к которому прикрепляются полюсы, и диска, соединяющего втулку и обод. Иногда в диске делают отверстия, между которыми образуются своеобразные спицы (рис. 8.44).
Центробежная сила обода, Н,
, (8.78)
где — масса обода, кг:
; (8.79)
—средний радиус обода, м.
Центробежная сила полюсов с обмотками, Н,
, (8.80)
где — масса всех полюсов с обмотками, кг:
. (8.81)
Массы иопределяют из электромагнитного расчета по (10.150)—(10.153);— радиус центра тяжести полюса с обмотками, м, по (8.49).
Сила, растягивающая втулку, Н,
, (8.82)
где — расчетный коэффициент:
; (8.83)
—площади сечения обода, втулки, спицы, м2; — расчетная ширина спицы, м;— число спиц;— средний радиус втулки;— длина спицы;— размеры, м, по рис. 8.44.
Сила, передаваемая на втулку, Н,
. (8.84)
Напряжения при максимальной частоте вращения, Па:
в ободе на растяжение без учета спиц
; (8.85)
во втулке
; (8.86)
в швах А
; (8.87)
в швах Б
,
где и— размеры сварочных швовА и Б, м (рис. 8.44).
Можно принять
м. (8.88)
Напряжения при номинальной частоте вращения в швах Б, Па:
на растяжение
; (8.89)
на срез
, (8.90)
где — коэффициент перегрузки;;
;
на срез (приведенное)
. (8.91)
Допустимые напряжения в ободе и втулке принимают равными до 100 МПа, в швах на растяжение 80 МПа, на срез 45 МПа.
Пример. Исходные данные: кВт,об/мин,м,м,м,м,м,м,м,м,м,м,м,кг;.
Последовательно применяя (8.78)—(8.91), получаем
кг;
м;
Н;
Н;
м2;
м;
м2;
м;
м;
м2;
;
Н;
Н;
Па;
Па;
Па;
Па;
Па;
Н·м;
;
Па.
Все напряжения находятся в допустимых пределах.