Магнитное напряжение зубцовой зоны статора

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 _Z₁определяют 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 _Z_{1 =} 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 H_Z₁ как для зубцов с изменяющейся площадью поперечного сечения (см. ниже);

k _c — коэффициент заполнения сталью сердечника статора (см. табл. 4.5).

Расчетная высота паза h_Z₁ определяется по формулам табл. 4.9.

Зубцы с изменяющейся площадью поперечного сечения (в статорах с прямоугольными пазами по рис. 4.6). Расчетная высота зубца h_Z₁ = h _П, Расчетная напряженность поля, А/м:

(6.4)

где H_Z ₁_max, H_Z ₁_min и H_Z _1ср – напряженности поля в наименьшем, наибольшем и среднем сечениях зубца, определяемые по индукциям в этих сечениях: В_Z ₁_max, В_Z ₁_min и В_Z _1ср=0,5(В_Z ₁_max + В_Z ₁_min).

Индукции B_Z₁_max_и B_Z₁_min рассчитывают по (6.3), подставляя в формулу вместо размера b_Z₁ 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 b_Z₁ подставляют значение b_Z_1/3 (см. табл. 4.7). Расчетная напряженность поля в зубце H_Z ₁= H_Z _1/3=f(B_Z _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 Ф_tZ=B_δ t_Z₁l_δ 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 B_Z_1/3 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.