Методы расчета магнитной цепи электрических машин

Расчет магнитной цепи вращающихся электрических машин основан на тех же принципах, что и расчет магнитной цепи трансформатора; его цель — найти связь между значениями магнитного потока и тока обмотки, которая создает этот поток.

Различие между магнитными расчетами трансформатора и вращающейся машины определяется разницей в конструкциях; в машине имеется воздушный зазор между статором и ротором, главным образом и определяющий магнитное сопротивление; кроме того, машина имеет более сложную конфигурацию отдельных частей магнитопровода (зубцов ротора и статора и т. д.).

 

Принцип расчета.

Магнитный поток в электрических машинах может создаваться обмотками, по которым проходит переменный ток (асинхронные машины) или постоянный ток (синхронные машины и машины постоянного тока). Эти обмотки могут быть сосредоточенными или распределенными по окружности статора или ротора. Соответственно различают машины с явно выраженными (рис. 4.26, а) и неявно выраженными (рис. 4.26, б) полюсами.

Рис. 4.26. Магнитные поля электрических машин с явно выраженными (а) и неявно выраженными (б) полюсами

 

Рис. 4.27. Расчетные схемы магнитной системы электрической машины (а, б)

При холостом ходе магнитное поле многополюсной машины симметрично, т. е. магнитные потоки всех полюсов одинаковы, и их магнитные линии проходят через одинаковые участки магнитной цепи. Это позволяет вести расчет на пару полюсов.

Расчет магнитной системы машин переменного и постоянного тока проводят по одной и той же методике на основании закона полного тока. Магнитодвижущие силы обмотки, создающей магнитный поток возбуждения, определяют для части магнитной системы, ограниченной двумя осями симметрии полюсов.

Машины с явно выраженными полюсами (рис. 4.27, а) характеризуются тем, что магнитную цепь разбивают на характерные участки: воздушный зазор, зубцовый слой, сердечники полюсов, ярма статора и ротора. В данном случае закон полного тока имеет вид

где FB — МДС (на пару полюсов) обмотки, создающей магнитный поток возбуждения; Fδ, Fz, Fm, Fa1, Fa2 — магнитные напряжения соответственно в воздушном зазоре, зубцовом слое, сердечниках полюсов, ярмах статора и ротора.

Машины с неявно выраженными полюсами характеризуются тем, что в магнитной системе отсутствуют сердечники полюсов, но имеются два зубцовых слоя на статоре и роторе (рис. 4.27, б). При этом

где Fz1 и Fz2 — магнитные напряжения в зубцовых слоях статора и ротора.

Ниже приведена методика определения магнитных напряжений на каждом из участков магнитной цепи.

Рис. 4.28. Кривые распределения магнитной индукции в воздушном зазоре при гладком (а) и зубчатом (б) якорях

Магнитное напряжение в воздушном зазоре Магнитное напряжение в зубцовом слое Практическое определение напряженности поля в зубцах Магнитное напряжение в полюсах, ярмах ротора и статора Ток возбуждения и намагничивающий ток Магнитная характеристика






Рекомендуемый контент




Copyright © 2010-2017 housea.ru. Контакты: info@housea.ru При использовании материалов веб-сайта Домашнее Радио, гиперссылка на источник обязательна.