Кривые намагничивания

Индукция, Тл	Индукция 0,0n, Тл
	0	0,0200	0,0400	0,0600	0,0800
0,7000	1,88	1,89	2,05	2,13	2,21
0,8000	2,31	2,43	2,58	2,67	2,79
0,9000	2,81	3,03	3,19	3,33	3,47
1,0000	3,62	3,79	3,98	4,18	4,38
1,1000	4,61	4,87	5,14	5,42	5,73
1,2000	6,08	6,44	6,83	7,34	7,68
1,3000	8,14	8,68	8,32	10,00	10,10
1,4000	11,60	12,30	13,20	14,30	15,70
1,5000	17,30	19,20	21,30	23,90	27,30
1,8000	31,50	36,00	41,20	46,90	53,30
1,7000	60,40	68,40	77,30	86,80	96,90
1,8000	108,00	120,00	136,00	151,00	158,00
1,9000	173,00	191,00	209,00	229,00	249,00
2,0000	273,00	301,00	335,00	380,00	445,00
2,1000	535,00	650,00	770,00	920,00	1080,00
2,2000	1240,00	1400,00	1560,00	1720,00	1880,00
2,3000	2040,00	2200,00	2360,00	2520,00	2680,00

Индукции в полюсе В_m и в ярме В_j принимаем равными 1,0 Тл, а коэффициент рассеяния магнитного потока для этих участков цепи принять =1,2.

Напряженность поля полюса и ярма по табл.2 H_m = H_j=3,62 А/см.

МДС полюса

= 2 12,04 3,62 = 87,2 A.

МДС ярма

= 9,7 3,62 = 35 A.

где = 294/ (32 0,95) = 9,7 см.,

площадь сечения ярма

= 1,2 0,049 / (2 1) = 0,0294 м².

К полученной по расчету магнитодвижущей силе на пару полюсов при холостом ходе надо прибавить магнитодвижущую силу, компенсирующую размагничивающее действие поперечной реакции якоря F_aq. Эта магнитодвижущая сила может быть определена по «переходной» характеристике B_ = f(F_z+ F_).

Таблица

B, Тл	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9	1,0
F, A	1733	2311	2889	3467	4045	4623	5201	5779
Bz, Тл	0,6	0,8	1,0	1,2	1,4	1,6	1,8	2,0
Hz, A/см	1,7	2,3	3,62	6,08	11,6	31,5	108	273
Fz, A	11,9	16,2	25,3	42,6	81,2	220	756	1911
Fz+ F, A	1745	2327	2914	3510	4126	4843	5957	7690

B_z = B_ (B_zн /B_н)= B_ 1,64/(0,82).

Строим график B_ = f(F_z+ F_) используя данные таблицы.

На переходной характеристике передвинув отрезок

cg= 2 (0,5 b_ A) вправо настолько, чтобы заштрихованные площади криволинейных треугольников были равны, находим F_aq.

b_=   = 0,69 29,5 = 20,4 см.

0,5 b_ A = 0,5 0,82 20,4 360 = 3011 А.

Значение F_aq можно проверить по формуле

F_aq = (cd – eg) / (6 (cd – eg)) b_ A = 750 A

Результирующая магнитодвижущая сила для всей машины (p=2):

.

F = 2 (4739 + 288,4 + 87,2 + 35) + 2 750 =11800 A.

4. Расчет обмотки возбуждения. Результирующая МДС машины F=2i_ВW_В создается катушками возбуждения. Число витков и сечение провода катушки должно соответствовать такому сопротивлению, чтобы при подключении катушек к напряжению якоря в них протекал ток i_В.

Сначала находим площадь сечения проводника катушки шунтовой обмотки возбуждения

= 1,1 0,01724 11800 98/(100 460)=0,5мм²

где –удельное сопротивление меди при 25°С, =0,01724 Ом·мм²/м; l_В – длина витка катушки, l_В=2(l_m+b_m)+b_к=2(32+11)+3,14 4=98см;

l_m – длина полюса, равная длине якоря l, 32 см;

b_m – ширина полюса, (0,7-0,8)    b_m  1,2 Ф/(2l_mB_m) =11-17 см. Принимаем b_m = 11 см, оставляя «запас» для провода катушки.

b_к –толщина катушки, b_к=4 см.

С учетом коэффициента увеличения сопротивления при расчетной рабочей температуре k_ =1,4

S_в = 1,4 S = 1,4 0,5 = 0,71 мм².

По подсчитанному сечению определяем ближайший стандартный диаметр проволоки:

Диаметр, мм	1,00	1,08	1,16	1,25	1,35	1,45	1,56	1,68
Сечение, мм	0,78	0,91	1,05	1,22	1,48	1,65	1,91	2,22
Диаметр, мм	1,81	1,95	2,10	2,26	2,44	2,63	2,83	3,05
Сечение, мм	2,57	2,99	3,46	4,01	4,68	5,43	6,29	7,31

S_В = 0,78 мм², диаметр проволоки 1 мм.

Ток возбуждения

= 2,6 0,78 = 2,0 A,

где j_В – плотность тока (см. табл.1).

Число витков катушки W_В=F/2i_В= 11800/(2 2,0)= 2680.

Сопротивление шунтовой обмотки

R_шов = 2p W_в l_в /(57 S_в) = 4 2680 0,98/(57 0,78)= 236 Ом.

Расчет катушек возбуждения следует проверить с учетом сопротивления, обеспечивающего расчетный ток возбуждения

= 460/2,0 = 230 Ом.

Следовательно, т.к. расхождение R_шов и r_В менее 5%, то увеличения сечения провода обмотки возбуждения или изменения размеров якоря не требуется.

5. Расчет обмотки добавочных полюсов. Число добавочных полюсов 2p_д = 2p. = 4.

Средняя длина витка катушки l_вд = (0,8-0,85) l_в = 0,85 0,98 = 0,84 м.

Число витков катушки

W_д = F_д a_д / 2I = 12744 2 /(2 435) = 29 витков.

где F_д = 1,1-1,3 A  = 1,2 29,5 360 = 12744 A.

a_д = 2 – число параллельных ветвей, А=360 А/см; = 29,5 см.

Сечение проводников добавочной обмотки

S_Д = I /(a_д j_дп) = 435/(2 3,75) = 58,8 мм².

Сопротивление обмотки добавочных полюсов

r_дп = 2p W_д l_вд / (57 S_д a_д²) = 4 29 0,84/(57 58,8 4)= 0,0072 Ом

Коэффициент полезного действия машины можно оценить по известному сопротивлению якорной цепи

=1-(2I_н r_я/U_н)= 1 (2 435 0,0452/460)= 0,91.

где r_я = R_a + r_дп = 0,038 + 0,0072 = 0,0452 Ом.

С учетом добавочных потерь, составляющих примерно 1%.

 = 0,9 или 90%.