Особливості розрахнуку магнітного кола СЕМЗС, оптимізація виштампувки статора на мінімум н.с. та втрат у сталі.

Розрахунок магнітного кола виконується з метою визначення МРС обмотки збудження, необхідної для створення відповідного магнітного потоку при неробочому ході (рис. 8.1):

Рис.8.1 Магнітне коло машини на пару полюсів.

,

де - коефіцієнт форми поля. (18)

Для розрахунку магнітного кола використовують рівняння повного струму

. (19)

Інтегрування ведеться вздовж середньої силової лінії, розділеної на п'ять ділянок: повітряний зазор (1), зубцева зона статора (2), ярмо статора (3), полюс (4) і ярмо ротора (5) в припущенні, що напруженість магнітного поля кожної ділянки постійна:

. (20)

Кожен лінійний інтеграл визначає магнітна напруга на відповідній ділянці, а сума струмів в лівій частині є повним струмом обмотки збудження, що охоплюється контуром інтегрування,

(21)

Магнітна напруженість повітряного проміжку:

, (22)

де - максимальна індукція в проміжку;

- розрахункова довжина машини;

- розрахункова ширина полюсного наконечника;

- коефіцієнт полюсного перекриття; - коефіцієнт повітряного проміжку.

Магнітна напруженість зубців статора

(23),

визначається по середній напруженості поля в зубці, рівною її значенню на висоті 1/3 від головки зубця. Приймаючи допущення, що магнітний потік зубцевої поділки

= (24),

повністю проходить через зубець, знаходимо індукцію на висоті від головки зубця:

Напруженість поля в зубці визначається по характеристиці намагнічування сталі H=f(B) для знайденої індукції .

Магнітна напруженість ярма статора

(25) заходимо по максимальній напруженості поля в ярмі, що по кривій намагнічування сталі відповідає H=f(B) індукції,

, (26)

де - висота ярма статора.

Коефіцієнт x враховує непостійність напруження поля по довжині відрізку . Магнітне напруження осердя полюса визначається по максимальній напруженості поля.

у основи полюса:

. (27)

Розрахунок магнітного поля в полюсі виконується з врахуванням потоку розсіяння обмотки збудження:

+ , (28),

де - коефіцієнт розсіяння полюсів.

Рис.8.2 Індукція в основі полюса

, (29)

де - розрахункова довжина осердя полюса;

- ширина осердя полюса.

Напруженість поля визначається з кривої намагнічування сталі полюса H=f(B) для магнітної індукції .

Магнітна напруженість ярма ротора:

(30)

де - максимальна напруженість поля в ярмі, що відповідає індукції

, (31)

де - довжина середньої силової ліній ярма ротора; - довжина ярма ротора; - висота ярма ротора.

Розрахунок магнітного кола виконується для 5-7 значень ЭРС в діапазоні від 0,5 до 1,3 . Результати представляються в виді характеристики холостого хода або характеристики намагнічування , побудованих в відносних одиницях (рис. 8.2). і МРС збудження при .

Характеристика холостого ходу і характеристика намагнічування в відносних одиницях співпадають. По характеристиці холостого хода визначають коефіцієнти насичення
.

В добре спроектованій машині .

При малому насиченню ( ) збільшується маса сталі, а при глибокому насиченні ( ) сильно збільшується струм збудження.