3.11. Расчет и построение характеристик тг постоянного тока

Характеристику намагничивания ТГ (ХХХ) рассчитывают после определения всех размеров магнитопровода. Это зависимость – э.д.с. ТГ от намагничивающей силы возбуждения главного полюса при постоянной частоте вращения.

Для этого берут несколько значений э.д.с. (0,5Е_н; 0,8Е_н: Е_н; 1,25Е_н; 1,6Е_н) и, определив магнитный поток, просчитывают намагничивающую силу элементов магнитопровода.

Значение магнитного потока на один полюс:

(3.83)

Затем определяют значение индукции по всем пяти участкам магнитопровода:

– в воздушном зазоре – в зубцовом слое – в сердечнике якоря – в станине – в сердечнике ГП

(3.84)

Для полученных значений индукций В определяют напряженность магнитного поля H (или т.н. «удельные ампер-витки») по соответствующим кривым намагничивания для стального литья, листовой стали и электротехнической стали (или по таблицам намагничивания).

МДС (магнитодвижущая сила) главного полюса представляет собой сумму МДС, необходимых для проведения расчетного магнитного потока по отдельным участкам магнитопровода:

(3.85)

где – длины отдельных участков магнитопровода из расчета на один полюс.

Средние величины длин этих участков можно определить графически или аналитически.

В первом случае необходимо в масштабе вычертить магнитную систему генератора, размеры которой определены ранее (см. рис. 3.22).

Рис. 3.22. Эскиз к расчету магнитной цепи генератора:

точки: 1-2 – станина ; 2-3 – полюс ; 3-4 – воздушный зазор ; 4-5 – высота зубца ; 5-6 – сердечник якоря

На эскизе точками отмечены участки, а их длины от точки до точки будут представлять собой средние длины магнитных силовых линий.

Но можно величины средних длин магнитных силовых линий подсчитать:

(см)	(3.86)
(см)	(3.87)

где – диаметр отверстия в пакете железа якоря под втулку. Для отечественных ТГ

МДС для воздушного зазора, А:

(в «СИ» х104)

(3.88)

где – коэффициент Картера, учитывающий зубчатое строение якоря:

(3.89)

где – ширина паза;

(см) – зубцовый шаг.

Тогда МДС главного полюса определяется:

(3.90)

По результатам расчета строится зависимость – характеристика намагничивания ТГ.

Нагрузочные же характеристики ТГ – это те же зависимости, только при наличии якорного тока (т.е. при нагрузке).

Здесь учитывают размагничивающее действие магнитного потока якоря (реакции якоря) на магнитный поток ГП.

Рис. 3.23. Характеристики намагничивания и нагрузочные ТГ

Нагрузочные характеристики можно строить графически и аналитически. Предпочитают аналитический способ, предложенный Иоффе, при котором нагрузочные характеристики рассчитывают по ХХХ.