9. Расчет характеристики холостого хода

Предыдущий расчет магнитной цепи приведен для условий номинального режима работы электрической машины. В данном разделе необходимо получить характеристику холостого хода приво всем диапазоне изменения ЭДС. При этом рекомендуется принимать магнитный поток.

При расчете характеристики холостого хода выявляются неточности вычислений и правильность принятых номинальных значений индукции, а также размеров участков магнитопровода. Например, для отдельных участков индукция при больших значениях ЭДС может оказаться выше допустимой. В таких случаях следует выяснить возможность увеличения сечения магнитопровода. При невозможности или явной нецелесообразности этого принимают материал с более высокими магнитными свойствами.

Отношение для различных значений магнитного потока вычисляется по выражению:

Результаты расчетов представим в виде таблицы 1.

Таблица 1.

Расчет характеристики холостого хода

Участок магнитопровода	0,5Φоном=0,0197					0,7Φоном=0,02758					0,85Φоном=0,03349			Φоном=0,0394							1,15Φоном=0,04531
	E/ω=	1,28		E/ω=			1,79		E/ω=			2,17			E/ω=		2,56		E/ω=			2,94
	B	Hx1000	F	B			Hx1000	F	B			Hx1000	F		B		Hx1000	F	B			Hx1000	F
	Тл	А/м	А	Тл			А/м	А	Тл			А/м	А		Тл		А/м	А	Тл			А/м	А
Воздушный зазор	0,54	---	4662	0,76			---	7049	0,92			---	8559		1,08		---	9338	1,24			---	11580
Зубцовая зона	0,91	0,417	20,39	1,27			1,07	52,32	1,55			3,46	169,19		1,82		14,2	694	2,09			65,6	3207,84
Сердечник якоря	0,40	0,14	14,42	0,45			0,158	16,27	0,47			0,164	16,89		0,55		0,195	20	0,63			0,231	23,793
Сердечник полюса	0,85	0,45	74,25	1,19			0,845	139,43	1,45			1,7	280,5		1,7		7,05	1163	1,96			24,6	4059
Станина	0,8	0,32		1,12			0,81	179,01	1,36			1,76	388,96		1,6		5,1	1129	1,84			13,4	2961,4
Σ	4771				7436					9414						12344				21832

10. Расчет нагрузочных характеристик

Известно, что искажает магнитное поле под главными полюсами, поэтому наводимая ЭДС в проводниках уменьшается. Расчет нагрузочных характеристик сводится к определению той добавочной намагничивающей силы главных полюсов , которая требуется для получения при любой нагрузке такой же ЭДС, как при холостом ходе машины.

Намагничивающая сила якоря, действующая в пределах одного полюсного деления:

Уменьшающей магнитный поток главных полюсов является некоторая доля намагничивающей силы якоря , тем большая, чем выше насыщение сердечников главных полюсов. Под действиемодна половина сердечника полюса размагничивается, вторая – подмагничивается.

Доля размагничивающей машину намагничивающей силы якоря:

- коэффициент размагничивания, определяемый по зависимостям рис. 8.

Характеристики(холостого хода и нагрузочная)

Рис. 8. График для определения коэффициента размагничивания

Для того чтобы получить значения намагничивающей силы полюсов

обеспечивающие равную ЭДС как при нагрузке, так и при холостом ходе, намечается некоторое значение по характеристике холостого хода находятся соответствующее ему значение намагничивающей силыи индукция в зубцовой зонеПоследняя величина нужна для нахождения коэффициента размагничивания

Намагничивающая сила главных полюсов при нагрузке:

Однако величина неизвестна. Для разрешения этого принимают предварительное значение намагничивающей силы полюсовнаходятисоответствующее индукциивычисляютПолучивиПри расхождении вычисленногои предварительно принятогоболее чем на 5% расчет следует повторить, задавшись новым значениемВычисления продолжать до тех пор, пока значенияине совпадут.

Для удобства вычисления точек нагрузочных характеристик величины рекомендуется брать те же, какими они были в табл. 1. Величины токов

Расчет представляется в виде таблицы 2.

Таблица 2.

Расчет нагрузочных характеристик

I	Φo	E/ω	Bз	ΣF	Fян	F’по	F’по/ Fян	кр	Fя	Fпо	Δ
A	Вб	В∙с	Тл	А	А	А	-	-	А	А	%
769,5	0,0197	1,28	0,91	4771	2453	5016	2,05	0,11	270	5041	0,5%
	0,02758	1,79	1,27	7436		7681	3,13	0,16	392	7828	1,9%
	0,03349	2,17	1,55	9414		9659	3,94	0,165	405	9819	1,6%
	0,0394	2,56	1,82	12344		12589	5,13	0,11	270	12614	0,2%
	0,04531	2,94	2,09	21832		22077	9,00	0,03	74	21906	-0,8%
1539	0,0197	1,28	0,91	4771	4906	5262	1,07	0,055	270	5041	-4,4%
	0,02758	1,79	1,27	7436		7927	1,62	0,12	589	8025	1,2%
	0,03349	2,17	1,55	9414		9905	2,02	0,17	834	10248	3,4%
	0,0394	2,56	1,82	12344		12835	2,62	0,21	1030	13374	4,0%
	0,04531	2,94	2,09	21832		22323	4,55	0,17	834	22666	1,5%
1923,75	0,0197	1,28	0,91	4771	6132	5384	0,88	0,06	368	5139	-4,8%
	0,02758	1,79	1,27	7436		8049	1,31	0,11	675	8111	0,8%
	0,03349	2,17	1,55	9414		10027	1,64	0,17	1042	10456	4,1%
	0,0394	2,56	1,82	12344		12957	2,11	0,21	1288	13632	4,9%
	0,04531	2,94	2,09	21832		22445	3,66	0,23	1410	23242	3,4%
2308,5	0,0197	1,28	0,91	4771	7358	5065	0,69	0,04	294	5065	0,0%
	0,02758	1,79	1,27	7436		8172	1,11	0,09	662	8098	-0,9%
	0,03349	2,17	1,55	9414		10150	1,38	0,155	1141	10555	3,8%
	0,0394	2,56	1,82	12344		13080	1,78	0,19	1398	13742	4,8%
	0,04531	2,94	2,09	21832		22568	3,07	0,23	1692	23524	4,1%
3078	0,0197	1,28	0,91	4771	9811	5065	0,52	0,03	294	5065	0,0%
	0,02758	1,79	1,27	7436		8417	0,86	0,07	687	8123	-3,6%
	0,03349	2,17	1,55	9414		10395	1,06	0,11	1079	10493	0,9%
	0,0394	2,56	1,82	12344		13325	1,36	0,17	1668	14012	4,9%
	0,04531	2,94	2,09	21832		22813	2,33	0,22	2158	23990	4,9%

По результатам расчетов строятся нагрузочные характеристикидля всех принятых значений тока нагрузки. При этом соединяются точки табл. 2, соответствующие одним и тем же значениям тока и нагрузки. Все графические построения следует производить на том же планшете, где уже нанесена характеристика холостого хода.