Общая формула для расчета магнитного напряжения зубцовой зоны статора имеет вид
(6.2)
где h Z1 — расчетная высота зубца статора, м;
Н Z1— расчетная напряженность поля в зубце, А. Напряженность поля в зубце определяют по кривым намагничивания для принятой марки стали. Кривая намагничивания стали 2013 для зубцов асинхронного двигателя приведена в табл. 6.1.
Таблица 6.1
Кривая намагничивания для зубцов асинхронных двигателей (сталь 2013)
| В, Тл | 0,01 | 0,02 | 0,03 | 0,04 | 0,05 | 0,06 | 0,07 | 0,08 | 0,09 | ||||||||||
| Н, А/м | |||||||||||||||||||
| 0,4 | |||||||||||||||||||
| 0,5 | |||||||||||||||||||
| 0,6 | |||||||||||||||||||
| 0,7 | |||||||||||||||||||
| 0,8 | |||||||||||||||||||
| 0,9 | |||||||||||||||||||
| 1,0 | |||||||||||||||||||
| 1,1 | |||||||||||||||||||
| 1,2 | |||||||||||||||||||
| 1,3 | |||||||||||||||||||
| 1,4 | |||||||||||||||||||
| 1,5 | |||||||||||||||||||
| 1,6 | |||||||||||||||||||
| 1,7 | |||||||||||||||||||
| 1,8 | |||||||||||||||||||
| 1,9 | |||||||||||||||||||
| 2,0 | |||||||||||||||||||
| 2,1 | |||||||||||||||||||
| 2,2 | |||||||||||||||||||
| 2,3 | 15 100 | ||||||||||||||||||
Расчетную высоту зубцов h Z1и расчетную напряженность поля Н Z1 определяют по-разному в зависимости от конфигурации зубцов, связанной с формой пазов статора.
Зубцы с параллельными гранями (в статорах с грушевидными или трапецеидальными пазами по рис. 4.7).
Индукция в зубце, Тл:
(6.3)
где b Z1– расчетная ширина зубца, м, определяется по формулам табл.4.9.
Если размеры b 'Z1и b' 'Z2одинаковы, то b Z1 = b 'Z l = b "Z2; если размеры b 'Z 1 и b ''Z2различаются менее чем на 0,5 мм, то b Z1=0,5(b 'Zl+ b "Z2). При различии, превышающем 0,5 мм, следует либо скорректировать размеры паза, либо определить расчетную напряженность поля HZ1 как для зубцов с изменяющейся площадью поперечного сечения (см. ниже);
k c — коэффициент заполнения сталью сердечника статора (см. табл. 4.5).
Расчетная высота паза hZ1 определяется по формулам табл. 4.9.
Зубцы с изменяющейся площадью поперечного сечения (в статорах с прямоугольными пазами по рис. 4.6). Расчетная высота зубца hZ1 = h П, Расчетная напряженность поля, А/м:
(6.4)
где HZ 1max, HZ 1min и HZ 1ср – напряженности поля в наименьшем, наибольшем и среднем сечениях зубца, определяемые по индукциям в этих сечениях: ВZ 1max, ВZ 1min и ВZ 1ср=0,5(ВZ 1max + ВZ 1min).
Индукции BZ1max и BZ1min рассчитывают по (6.3), подставляя в формулу вместо размера bZ1 соответственно наименьшее и наибольшее значения ширины зубца, м, рассчитанные по формулам табл. 4.7.
Магнитное напряжение зубцовой зоны, А:
(6.5)
Практикуют также определение расчетной напряженности по индукции в поперечном сечении зубца на расстоянии 1/3 высоты от его наиболее узкой части. В этом случае в (6.3) вместо bZ1 подставляют значение bZ1/3 (см. табл. 4.7). Расчетная напряженность поля в зубце HZ 1= HZ 1/3=f(BZ 1/3).
Если индукция в каком-либо одном или в нескольких сечениях зубца окажется больше 1,8 Тл, то необходимо учесть ответвление части потока зубцового деления ФtZ=Bδ tZ1lδ в паз, при котором действительная индукция в зубце уменьшается по сравнению с рассчитанной по (6.3). Метод определения действительной индукции связан с расчетом коэффициента k П. Коэффициент k Прассчитывают для каждого из сечений зубца, в котором индукция превышает 1,8 Тл, и соответствующего ему по высоте сечения паза. По значению k Пи расчетной индукции определяют действительную индукцию в данном сечении зубца. В зубцах с параллельными гранями при индукции выше 1,8 Тл коэффициент k Прассчитывают по соотношению площадей поперечных сечений зубца и паза на середине высоты зубца. В зубцах с изменяющейся площадью поперечного сечения при определении расчетной напряженности по BZ1/3 коэффициент k Прассчитывают по соотношению площадей поперечных сечений зубца и паза на высоте 1/3 наиболее узкой части зубца. Это приводит к некоторой погрешности в определении расчетной напряженности поля в зубце, но при средних уровнях индукций, характерных для зубцовой зоны статора, эта погрешность не оказывает заметного влияния на результаты расчета.
