Теле и зубцах статора и ротора

Магнитная цепь машины переменного тока образуется за счет сердечников статора и ротора. Воздушный зазор, расположенный между этими двумя частями, играет большую роль в определении параметров и технико-экономических показателей машины. Магнитная индукция в зазоре (В_δ) увеличивается с ростом мощности машины и несколько уменьшается с увеличением частоты вращения. В данном случае ее выбирают по кривым в зависимости от полюсного деления и частоты вращения (рисунок 2). По выбранному значению В_δ определяют магнитный поток Ф (Вб):

(10)

где α_i – коэффициент полюсного перекрытия, α_i = 0,65 – 0,75.

а)

б)

Рисунок 2 – Максимальная индукция в воздушном зазоре в зависимости от полюсного деления для машин: а – закрытого исполнения; б – защищенного исполнения

Правильность выбора величины индукции в воздушном зазоре можно проверить по расчетным значениям индукций в спинке и в зубцах статора и ротора, приведенных в таблице 3 или 4.

Таблица 3 – Ориентировочные значения индукций в сердечниках статоров электродвигателей серии 4А

Число полюсов обмотки	Значение индукций в зубцах и спинке статора при высоте оси вращения, мм
2р
	Bz	1,80	1,70	1,80	1,85	1,95	1,95	2,05	1,85	1,95	1,95	2,00	1,75	1,90
	Ва	1,40	1,40	1,50	1,70	1,60	1,60	1,70	1,65	1,55	1,55	1,70	1,40	1,45
	Bz	1,80	1,80	1,95	1,95	1,95	1,80	1,90	1,85	1,90	1,90	1,90	1,80	1,75
	Ва	1,60	1,55	1,60	1,60	1,60	1,60	1,60	1,65	1,70	1,60	1,60	1,50	1,55
	Bz		1,80	1,90	1,80	1,80	1,75	1,95	1,90	1,65	1,70	1,80	1,85	1,75
	Ва		1,45	1,60	1,55	1,50	1,40	1,55	1,50	1,45	1,65	1,45	1,55	1,45
	Bz			1,90	1,70	1,75	1,75	1,85	1,90	1,80	1,80	1,90	2,00	1,95
	Ва			1,15	1,10	1,10	1,10	1,40	1,30	1,25	1,30	1,20	1,30	1,15

Таблица 4 – Средние значения магнитной индукции

Элементы асинхронной машины	В (Тл)
Воздушный зазор	0,3 – 0,9
Зубцы статора	1,3 – 1,8 (2)
Зубцы ротора	1,1 – 1,6 (2)
Тело статора	1,1 – 1,6
Тело ротора	0,9 – 1,3

При значительных расхождениях расчетных значений с табличными (более 5%) следует изменить В_δ и вновь выполнить расчет.

Учет зубцовой зоны является одним из необходимых элементов магнитного расчета. Зубцы машин переменного тока в большинстве случаев имеют форму равнобокой трапеции и при расчете общепринято делать следующие допущения: линии равного магнитного потенциала в зубцах представляют собой окружности с центром на оси машины. Ввиду нелинейной зависимости В от Н при магнитном расчете зубцов и сделанном допущении относительно распределения поля наибольшее практическое распространение получили численные методы интегрирования, но трудоемкость этих методов при ручном счете ограничивает их применение. Поэтому можно использовать упрощенные методы с помощью формул, которые в некотором диапазоне индукций и различных свойств магнитных материалов могут обеспечить практическую точность. Для определения магнитной индукции в зубцах статора применяется формула:

, (11)

где t ₁ – зубцовое деление статора, .

Определение магнитной индукции в зубцах ротора выполняется аналогично (t ₂, b_{cp.z 2}, l₂, D ').

Намагничивающие силы ярма статора и ротора относительно малы и могут рассчитываться приближенно. Поток Ф разветвляется на две части в конструкции асинхронных машин, и средняя магнитная индукция в ярме статора или ротора равна (Тл):

, (12)

где S_p – площадь сечения ярма ротора, .

Полученные значения магнитной индукции (В_i, Тл) следует сравнивать с соответствующими значениями, приведенными в таблице 4.

В предыдущей главе не найдено значение h_p (высоты тела ротора), которое можно определить из площади сечения ярма ротора

где .

Значение В_р определяем из таблицы 4.

Из приближенной формулы высоты тела ротора

находим внутренний диаметр ротора и если выходит за пределы 0,25-0,4, расчет необходимо повторить, задаваясь следующим значением В_р.