- •Задание на проект
- •Реферат
- •Введение
- •Содержание
- •Расчет электромагнитного ядра
- •1.Выбор главных размеров
- •2.Обмотка и зубцовая зона статора
- •3.Пазы, обмотка и ярмо статора
- •4.Обмотка статора
- •5.Воздушный зазор и полюсы ротора
- •6.Расчет демпферной (пусковой) обмотки
- •7.Расчет магнитной цепи
- •8.Параметры обмотки статора для установившегося режима работы
- •9.Определение мдс обмотки возбуждения при нагрузке. Векторные диаграммы
- •10.Расчет обмотки возбуждения
- •11.Параметры и постоянные времени
- •12.Масса активных материалов
- •13.Потери и кпд
- •14.Тепловой расчет обмотки статора
- •15.Внешняя характеристика синхронного генератора
- •Заключение
- •Библиографический список
7.Расчет магнитной цепи
Для магнитопровода статора выбираем сталь марки 1211 (горячекатаная) толщиной 1 мм. Полюсы ротора выполняют из стали марки 1211 толщиной 1 мм.
Полезный поток, Вб [1, с.527,(10.62)]:
, (1.44)
Уточненное значение длины магнитопровода [1, с.528,(10.64)]:
(1.45)
Индукция в воздушном зазоре машины, Тл [1, с.527,(10.63)]:
(1.46)
Коэффициент воздушного зазора статора [1, с.528,(10.67)]:
(1.47)
Коэффициент воздушного зазора ротора [1, с.528,(10.67)]:
(1.48)
Коэффициент воздушного зазора [1, с.528,(10.66)]:
(1.49)
Магнитное напряжение воздушного зазора[1, с.528,(10.65)]:
(1.50)
(1.51)
Индукция в сечении зубца [1, с.528,(10.69)]:
(1.52)
Магнитное напряжение зубцов статора[1, с.528,(10.68)]:
(1.53)
Индукция в спинке статора [1, с.530,(10.74)]:
(1.54)
Магнитное напряжение для спинки статора[1, с.529,(10.72)]:
(1.55)
где Lа-длина магнитной линии в спинке статора, м [1, с.529,(10.73)]:
(1.56)
Высота зубца ротора, м[1, с.530,(10.76)]:
(1.57)
Ширина зубца ротора по высоте hz2, м:
(1.58)
Индукция в зубце ротора, Тл [1, с.530,(10.77)]:
(1.59)
Магнитное напряжение зубцов ротора, А [1, с.530,(10.75)]:
(1.60)
Удельная магнитная проводимость рассеяния между внутренними поверхностями сердечников полюсов [1, с.531,(10.81)]:
(1.61)
Удельная магнитная проводимость рассеяния между внутренними поверхностями полюсных наконечников [1, с.531,(10.82)]:
(1.62)
где
,
,
.
Удельная магнитная проводимость рассеяния между торцевыми поверхностями
[1, с.531,(10.83)]:
(1.63)
Удельная магнитная проводимость для потока рассеяния:
(1.64)
Магнитное напряжение ярма статора, зазора и зубцов полюсного наконечника:
(1.65)
Поток рассеяния полюса [1, с.531,(10.80)]:
(1.66)
Поток в сечении полюса у его основания:
(1.67)
Индукция в полюсе, Тл [1, с.531,(10.84)]:
(1.68)
Магнитное напряжение полюса, А [1, с.531,(10.79)]:
, (1.69)
где hmp-расчетная длина силовой линии в полюсе,
hmp=hm+hp=0,358+0,025=0,383
Магнитное напряжение стыка между полюсом и ярмом ротора, А [1, с.532,(10.86)]:
(1.70)
Индукция в ободе магнитного колеса (ярме ротора), Тл [1, с.532,(10.88)]:
(1.71)
Магнитное напряжение в ободе магнитного колеса, А [1, с.532,(10.87)]:
(1.72)
где Lj-длина магнитной линии в ободе,
м
Сумма магнитных напряжений сердечника полюса, ярма ротора и стыка между полюсом и ярмом:
(1.73)
Сумма магнитных напряжений всех участков магнитной цепи [1, с.532,(10.89)]:
(1.74)
Результаты расчета магнитной цепи сведены в табл. 2.
Таблица 2
|
|
|
E1Ф |
|
|
|
|
0 |
0,5 |
1 |
1,1 |
1,2 |
1,3 |
E1 |
В |
66,395 |
132,79 |
146,069 |
159,348 |
172,627 |
Ф |
Вб |
0,003 |
0,005 |
0,006 |
0,006 |
0,007 |
Вδ |
Тл |
0,35 |
0,714 |
0,785 |
0,856 |
0,928 |
Fδ |
А |
55,8382 |
111,6764 |
122,844 |
134,0117 |
145,1793 |
Bz1 |
Тл |
0,400295 |
0,800591 |
0,876414 |
0,956088 |
1,035762 |
Hz1 |
А/м |
179 |
541 |
701 |
946 |
1300 |
Fz1 |
А |
7,518 |
22,722 |
29,442 |
39,732 |
54,6 |
Ba |
Тл |
1,161913 |
2,323825 |
2,556208 |
2,78859 |
3,020973 |
ξ |
|
0,61 |
0,38 |
0,34 |
0,29 |
0,23 |
Ha |
А/м |
251 |
1380 |
2400 |
5220 |
11100 |
Fa |
A |
60,47845 |
207,138 |
322,32 |
597,951 |
1008,435 |
Bz2 |
Тл |
0,414969 |
0,829938 |
0,912931 |
0,995925 |
1,078919 |
Hz2 |
А/м |
195 |
673 |
918 |
1300 |
1950 |
Fz2 |
A |
1,3845 |
4,7783 |
6,5178 |
9,23 |
13,845 |
Fδza |
A |
414,89 |
842,53 |
934,35 |
1032,17 |
1138,98 |
Фб |
Вб |
0,00166 |
0,00337 |
0,003737 |
0,004129 |
0,004556 |
Фm |
Вб |
0,004415 |
0,00929 |
0,010238 |
0,010756 |
0,011744 |
Bm |
Тл |
0,664406 |
1,328827 |
1,461718 |
1,594615 |
1,727523 |
Hm |
А/м |
261 |
1580 |
3110 |
6980 |
13400 |
Fm |
A |
99,963 |
605,14 |
1191,13 |
2673,34 |
5132,2 |
Fδmj |
А |
166,1016 |
332,2067 |
365,4294 |
398,6538 |
431,8807 |
Bj |
Тл |
0,984229 |
1,980948 |
2,186463 |
2,397855 |
2,618052 |
Hj |
А/м |
233 |
646 |
850 |
1290 |
2010 |
Fj |
А |
23,3 |
64,6 |
85 |
129 |
201 |
Fmj |
А |
289,3646 |
1001,947 |
1641,559 |
3200,994 |
5765,081 |
Ffo |
А |
704,25 |
1844,47 |
2575,91 |
4233,17 |
6904,06 |
Ffo* |
0 |
0,344 |
0,75993 |
0,925 |
1,241 |
1,721 |
Фm* |
0 |
0,552 |
1,162 |
1,278 |
1,395 |
1,511 |
Фб* |
0 |
0,052 |
0,104 |
0,114 |
0,125 |
0,135 |
Fδza* |
0 |
0,229 |
0,466 |
0,516 |
0,570 |
0,630 |
Fmj* |
0 |
0,116 |
0,299 |
0,416 |
0,681 |
1,107 |
Fδza/Fδ |
0 |
1,519 |
1,542 |
1,555 |
1,574 |
1,604 |
Примечание: При Bm1,6 Тл магнитное напряжение полюса определялось по трем сечения.
По табл. 2. на рисунке 7. построена в относительных единицах характеристика холостого хода Е1*=f(Ffo*). На этом же рисунке приведена нормальная характеристика холостого хода.
Рис. 7. Характеристика холостого хода