11.9. Расчет добавочных полюсов

Магнитодвижущая сила обмотки добавочных полюсов должна создать в зоне коммутации магнитное поле, индуктирующее в ком­мутируемой секции ЭДС коммутации , направленную встречно реактивной ЭДСЕ_р. Электродвижущая сила должна быть неско­лько больше Е_р, чтобы процесс коммутации протекал с некоторым ускорением. При расчете индукции в воздушном зазоре под доба­вочными полюсами принимают расчетное значение реактивной ЭДС(1,05...1,1) Е_р.

В этом случае индукция , Тл,

. (11.81)

Ширина наконечника добавоч­ного полюса (рис. 11.26), м,

. (11.82)

Рис. 11.26. Размеры добавочных полюсов

Длину наконечника добавочного полюса принимают равной длине якоря:. Магнитный по­ток добавочного полюса в воздуш­ном зазоре в зоне коммутации, Вб,

, (11.83)

где — расчетная ширина полюсного наконечника до­бавочного полюса.

Магнитный поток в сердечнике добавочного полюса, Вб,

, (11.84)

где — коэффициент рассеяния добавочных полюсов;= 2,5...3,5 для машин без компенсационной обмотки;= 2 для машин с ком­пенсационной обмоткой.

Ширину сердечника добавочного полюса предварительно определяют по зависимости на рис. 11.27, а. Длину сердечника доба­вочного полюса принимают равной длине якоря; для машин с диаметром якоря до 0,132 м длинакороче длины полюсного нако­нечника на (5...10)·10^-3 м.

Индукция в сердечнике добавочного полюса, Тл,

. (11.85)

Она не должна превышать 1,6 Тл.

Рис. 11.27. К расчету магнитной цепи до­бавочных полюсов:

а — зависимость ширины добавочного полюса от диаметра якоря;

6 — магнитные цепи глав­ных и добавочных полюсов

Сердечники добавочных полюсов выполняют из стали марки СтЗ при диаметрах якоря до 0,16 м, при больших диаметрах — из тегов электротехнической стали марки 3411 толщиной 1,0 мм. В зависимости от отношения ширины полюсного наконечника к ширине сердечника форма поперечного сечения добавочного полюса может быть прямоугольной (см. рис. 11.26) и прямоугольной со скошенным наконечником при .

Для расчета МДС обмотки добавочных полюсов необходимо определить магнитные напряжения отдельных участков и полную МДС магнитной цепи на один полюс в соответствии с табл. 11.19.

Таблица 11.19. Расчет МДС обмотки добавочных полюсов

№ II/П	Расчетная величина	Расчетная формула	Единица величины	Численное значение
1	Магнитный поток в воздушном зазоре		Вб
2	Магнитная индукция в воздушном зазоре		Тл
3	Магнитное напряжение воздушного зазора		А
4	Магнитная индукция в зубцах якоря		Тл Тл Тл
5	Напряженность магнитного поля в зубцах якоря по приложению 1		А/м А/м А/м
6	Средняя напряженность магнитного поля в зубцах		А/м
7	Магнитное напряжение зубцов		А/м
8	Магнитная индукция в спин­ке ярма:
	на участке согласного на­правления главного потока добавочных полюсов		Тл
	на участке встречного на­правления главного потока и потока добавочных полюсов		Тл
9	Напряженность магнитного поля: на участке с индукцией Вj1 на участке с индукцией Вj2 средняя напряженность магнитного поля в ярме		А/м А/м А/м
10	Магнитное напряжение ярма якоря		А
11	Магнитный поток добавоч­ного полюса		Вб
12	Магнитная индукция в сердечнике добавочного полюса		Тл
	Напряженность магнитного поля в сердечнике добавочного полюса
13			Тл
14	Магнитное напряжение в сердечнике добавочного полюса		А
15	Магнитное напряжение воздушного зазора между станиной и добавочным полюсом		А
16	Магнитная индукция в станине: на участке согласного на­правления магнитных пото­ков главного и добавочного полюсов		Тл
	на участке встречного на­правления магнитных пото­ков главного и добавочного полюсов		Тл
17	Напряженность магнитного поля в станине: на участке с индукцией на участке с индукцией		А/м А/м
18	Средняя напряженность магнитного поля в станине		А/м
19	Магнитное напряжение участка станины		А
20	Сумма магнитных напряжений всех участков		А
21	МДС обмотки добавочного полюса		А

Распределение магнитных потоков главных полюсов Ф_г и доба­вочных полюсов Ф_д в магнитной системе машины показано на рис. 11.27, б.

Магнитодвижущая сила обмотки добавочных полюсов для ма­шин постоянного тока без компенсационной обмотки находится в пределах

. (11.86)

Число витков обмотки на один добавочный полюс

, (11.87)

где — число параллельных ветвей обмотки добавочного полюса, обычноравно числу параллельных ветвей компенсационной об­мотки; число витков округляется до ближайшего целого числа. Сечение провода обмотки добавочных полюсов, м²,

. (11.88)

Средние значения машин постоянного тока при исполне­нии по степени защитыIP44 могут быть приняты равными (2...3)·10⁶ А/м², при исполнении по степени защиты IP22 (4,5...6,5)·10⁶ А/м².

Марку провода и тип обмотки добавочных полюсов выбирают согласно приложению 1. По выбранному стандартному сечению проводника уточняют плотность тока .

После проверки размещения катушек главных и добавочных по­носов с учетом принятых припусков на разбухание катушек (см. 5 11.7) определяют окончательные размеры витка катушки, м,

, (11.89)

где и— ширина и длина сердечника добавочного полюса; — ширина катушки добавочного полюса; — односторонний размер зазора между сердечником добавочного полюса и катушкой с учетом изоляции сердечника:= (1,7...2,2)·10^-3 м при диаметрах якоря до 500мм.

Сопротивление обмотки добавочного полюса в холодном состо­янии, Ом,

. (11.90)

Масса меди обмотки добавочных полюсов, кг,

. (11.91)