4. Повірочної розрахунок магнітного кола генератора.
Схема
заміщення магнітного кола генератора
на пару полюсів
Rz, Rs, Rδ, Rп, Rізг до, Rсб до, Rізг вт до, R Вт - магнітні опори зубців, ярма, повітряного зазору, полюса, вигину, кігтя збірного кільця, вигину втулки. Rs п, Rs я, Rs вн, Rsk, Rsa - магнітні опори шляхів для потоку розсіювання: полюсів через пакет якоря, зовнішнього, котушки збудження, аксіального опору. Провідності для потоків розсіювання Gsп, Gs я, Gs вн, Gsk, Gsa - відповідні цим опорам, обернено пропорційні значенням цих опорів.
Магнітні провідності між полюсного розсіювання (у разі полюсної системи з гострим полюсом).
Gsп=μ0* Dр (2λsτ + 4λsy + λsT + 2λsi) =1,256*10-8*10,8* (2*0,28 + 4*0,3+ 0,07 + 2*0,04) =27*10-8 Гн.
Питома магнітна провідність тангенціального між полюсного розсіювання λsτ.
Спочатку визначаємо: коефіцієнт полюсного перекриття для середнього перетину активної довжини полюса αрср; кут, що відповідає половині полюсного поділу φ; відносну довжину полюса λпр.
αр ср=0,7.
φ= π/2р= 3,14/(2*6) =0,26.
де: р - число пар полюсів.
λпр= (lт - bш)/ Dр= (6,8см – 0,8см)/ 10,8см =0,55
де: D р - зовнішній діаметр ротора; lт - довжина ротора; bш - товщина полюсной шайби.
ρ1=cos(αр
срφ)-
-0,56(1-αр
ср)φ=
=cos(0,7*0,26)-
-0,56(1-
0,7)*0,26 =0,252
ρ0=
=
=
=0,226
λsτ=
=
=0,223.
Питома магнітна провідність торцевого междуполюсного розсіювання. λsT.
Спочатку визначаємо: довжину середньої силової лінії від внутрішньої поверхні полюса до полюсної шайби Сm; відносну довжину середньої силової лінії від внутрішньої поверхні полюса до полюсної шайби lст; радіус внутрішньої окружності стакану полюсної системи Rm; відносний радіус внутрішнього кола стакану полюсної системи ρm; ширину силової трубки з кінця полюса на полюсну шайбу lт; відносну ширину силової трубки з кінця полюса на полюсну шайбу
Сm =1 см. (визначаємо за зразком генератора).
lст= Сm/ Dр= 1/ 10,8=0,0925.
де: Сm - довжина середньої силової лінії від внутрішньої поверхні полюса до полюсної шайби; Dр - зовнішній діаметр ротора.
Rm =4,2см=43*10-3м. (визначаємо за ескізом магнітної системи).
ρm=2*Rm/ Dр=2*4,3/10,8=0,796
lт=1см=1*10-3м. (визначаємо за ескізом магнітної системи).
λT= lт/ Dр=1/10,8=0,092
λsT=
=
=
=0,229
Питома магнітна провідність внутрішнього розсіювання полюсів.
Спочатку визначаємо: відносну довжину котушки збудження λв; коефіцієнт полюсного поділу по середині кігтя αрср; коефіцієнт С; кут θ; коефіцієнт е.
λв= lв/ Dр=4,2/10,8=0,38
αр ср=0,7.
С=
=
=0,43
де: αр ср - коефіцієнт полюсного поділу по середині кігтя; φ - кут, відповідний половині полюсного поділу; λв - відносна довжина котушки збудження; β - кут нахилу внутрішньої поверхні полюса.
θ=arccos
=
=arcos
=0,34.
де: λпр - відносна довжина полюса; φ - кут, відповідний половині полюсного поділу; λв - відносна довжина котушки збудження; β - кут нахилу внутрішньої поверхні полюса.
е
=
=
=1,7
λsi=
=
=
=0,043
Питома магнітна провідність кутового між полюсного розсіювання.
λsу=
=
=
=0,041.
де: λпр - відносна довжина полюса; β - кут нахилу внутрішньої поверхні полюса; αр ср - коефіцієнт полюсного поділу посередині кігтя.
Магнітна провідність зовнішнього поля розсіювання поперек листів якоря.
Gsп=μ0* Dр λsя =1,256*10-8*10,8* 0,19 =2,57*10-8 Гн.
Спочатку необхідно визначити: β1 -кут скоса торцевої конічної поверхні; αm - максимальне полюсне перекриття; відносну величину зазору δD; відносну довжину скоса торцевої конічної поверхні λпц; величини W0, Ws, Wm.
β1 =400 (визначаємо за ескізом магнітної системи).
αm=
=
=1
δD=δ/Dр=0,04/10,8=0,003.
λпц=lпц/ Dр=0,91/10,8=0,084
εя=Δlя/ Dр=0,51/10,8=0,047
W0
=
=
=43
Ws=
=
=1,68.
Wm=
=
=0,8.
λsя=1/р*
=
=1/6*
=0,2
Магнітна провідність зовнішнього розсіювання індуктора навколо машини.
Спочатку необхідно визначити питому провідність зовнішнього розсіювання.
λsвн=
=
=0,68
де: λm=lm/Dp=6,8/10,8=0,62.
Gsвн=1/р*μ0* Dр λsвн =1/6*1,256*10-8*10,8* 0,68 =1,4*10-8 Гн.
де: р - число пар полюсів; μ0 - магнітна постійна; Dр - зовнішній діаметр ротора; λsвн - питома провідність зовнішнього розсіювання.
Магнітна провідність розсіювання котушки збудження.
Спочатку необхідно визначити питому провідність розсіювання котушки збудження.
λsк=
=
=0,5
де: D р - зовнішній діаметр ротора; Dвт - діаметр втулки ротора; Dк - діаметр обмотки збудження; lв - довжина котушки збудження.
Gsк=1/р*μ0* Dр λsк =1/6*1,256*10-8*10,8* 0,5 =1,13*10-8 Гн
де: р - число пар полюсів; μ0 - магнітна постійна; Dр - зовнішній діаметр ротора; λsк - питома провідність розсіювання котушки збудження.
Магнітна провідність аксіального розсіювання.
Спочатку необхідно визначити питому магнітну провідність аксіального розсіювання.
λsа=
=
=0,13
де: λв - відносна довжина котушки збудження; ρm - відносний внутрішній радіус полюсної системи; ρk - відносний радіус обмотки збудження.
Gsа=1/π*μ0* Dр λsа =1/3,14*1,256*10-8*10,8* 0,13 =0,56*10-8 Гн
де: р - число пар полюсів; μ0 - магнітна постійна; Dр - зовнішній діаметр ротора; λsа - питома провідність розсіювання котушки збудження.