Метод расчета магнитной цепи

Основным магнитным потоком Ф_б называется поток в воздушном зазоре б, приходящийся на один главный полюс машины. Величина Фб определяет величину индуктируемой в обмотке якоря э. д. с.

При проектировании машины постоянного тока возникает необходимость определения зависимости Фб от тока возбуждения полюсов. Эта задача решается путем расчета магнитной цепи машины при холостом ходе, когда ток якоря 1_а = 0. Вследствие симметрии устройства машины и равенства потоков всех полюсов достаточно рассмотреть магнитную цепь одной пары полюсов.

Магнитная цепь машины изображена на рис. 2-1, причем для каждого полюса штриховой линией показана такая магнитная линия потока Ф₆, длину которой можно считать средней для всех магнитных линий.

Магнитную цепь можно рассчитать на основе закона полного тока для средней магнитной линии (рис. 2-1):

где Н — напряженность магнитного поля; d\ — элемент длины магнитной линии; ^i — полный ток, охватываемый магнитной линией.

Точное вычисление линейного интеграла (2-1) на практике затруднительно. Поэтому магнитную цепь разбивают на участки:

воздушный зазор (б), зубцы якоря (к_г), спинку якоря (L_a), •полюсы (h_m), ярмо (L_fl) и заменяют интеграл суммой, предполагая, что на протяжении каждого участка Н постоянна. Тогда вместо равенства (2-1) получим

Рис. 2-1. Магнитная цепь машины постоянного тока

где б, h_z, L_a, h_w, Ь_я — показанные на рис. 2-1 геометрические размеры, равные длинам отрезков средней магнитной линии; #а, Н_г, Н_а, Н_т, Н_я — напряженности магнитного поля на соответствующих участках; ш_в — число витков обмотки возбуждения на полюс; t_B — ток возбуждения.

Отдельные члены соотношения (2-2а) представляют собой намагничивающие силы (н. с.) отдельных участков магнитной цепи, а их сумма — полную н. с. машины на пару полюсов.

Так как для каждого участка магнитной цепи н. с. F = HI, то вместо (2-2а) можно также написать

где F_B — полная н. с. на один полюс.

При 'расчете магнитной цепи, исходя из заданной величины э. д. с. Е_а и пропорциональной ей величины индукции в зазоре В₆,

определяют значения Н на отдельных участках цепи, предполагая при этом, что поток распределяется равномерно по сечениям этих участков, и затем вычисляют сумму (2-2а) или (2-26).

Подобный приближенный расчет дает достаточную для технических целей точность. Подробности расчета магнитной цепи рассматриваются ниже. При этом расчет ведется на один полюс, т. е. вычисляется половина суммы (2-2а) или (2-26),

Дата добавления: 2015-07-18