Расчет магнитного сопротивления зубцовой зоны ротора зависит от формы пазов и типа ротора: фазный ротор или короткозамкнутый с одной обмоткой (беличьей клеткой) или короткозамкнутый ротор с двумя обмотками — рабочей и пусковой (ротор с двойной беличьей клеткой). К последнему типу относят также одноклеточные короткозамкнутые роторы с одной беличьей клеткой, имеющие фигурные пазы — лопаточные или колбообразные, которые при расчете рассматривают как роторы с двойной беличьей клеткой.
Магнитное напряжение зубцовой зоны фазного и короткозамкнутого роторов с одной беличьей клеткой с прямоугольными или с трапецеидальными пазами (по рис. 5.1, а,б; 5.9 и 5.10, а). Общая формула расчета магнитного напряжения, А:
, (6.6)
где hZ 2 — расчетная высота зубца (по табл. 6.2), м;
HZ 2 — расчетная напряженность поля в зубце ротора, А/м.
Расчетная напряженность поля НZ 2 в зубцах с параллельными гранями определяется в зависимости от индукции в зубце, Тл:
(6.7)
где k С — коэффициент заполнения сердечника ротора сталью (см. табл.4.5);
bZ 2 — ширина зубца ротора, м, определяется по формулам табл. 6.2.
Если расчеты b'Z 2и b''Z 2(табл. 6.2) дают одинаковые результаты, то bZ 2= b'Z 2= b''Z 2.
Если полученные размеры b ' Z 2и b''Z 2различаются менее чем на 0,5мм, то bZ 2=0,5(b‘Z 2+ b‘’Z 2).
При различии, превышающем 0,5мм, следует либо скорректировать размеры паза с целью уменьшить это различие, либо определить расчетную напряженность поля как для зубцов ротора с изменяющейся площадью поперечного сечения (см. ниже).
Расчетная напряженность поля в зубце, А/м:
Расчетная напряженность поля в зубцах ротора с изменяющейся площадью поперечного сечения (по рис. 5.1; 5.10, а; 5.11) определяется как средняя
(6.8)
где HZ 2max , HZ 2min и HZ 2ср – напряженности поля в наибольшем, наименьшем и среднем сечениях зубца, определяемые по индукциям в этих сечениях зубцов BZ 2max, BZ 2min и bZ 2ср = 0,5(BZ 2max +BZ 2min).
Индукции BZ 2max и BZ2minрассчитывают по (6.7), подставляя в эту формулу вместо размера bZ 2соответственно наименьшее (bZ 2min ) и наибольшее (bZ 2max ) значения ширины зубца, полученные по формулам табл. 6.2.
При расчете магнитного напряжения по напряженности поля в сечении на 1/3 высоты зубца ротора находят индукцию ВZ 1/3, подставляя в формулу (6.7) вместо bZ 2ширину зубца bZ 1/3(табл. 6.2). В этом случае расчетная напряженность
Если при расчете магнитного напряжения зубцов с переменным сечением HZ2 max >HZ 2min, то более точные результаты дает деление зубца по высоте на две равные части и определение средних напряженностей в каждой из них в отдельности. В этом случае расчетная ширина зубца принимается на высоте 1/3 каждой части, т.е. на высоте, приблизительно равной 0,2 и 0,7 всей высоты паза от его наиболее узкой части:
(6.9)
Определив индукцию BZ0,2 и BZ 0,7 в этих сечениях зубца, находят соответствующие им напряженности поля HZ 0,2 и HZ0, 7.
Магнитное напряжение зубцовой зоны, А, составит в этом случае:
(6.10)
Необходимо отметить, что для всех сечений зубцов, расчетная индукция в которых превышает 1,8 Тл, необходимо определить действительную индукцию, т.е. учесть уменьшение потока в зубце за счет ответвления части потока зубцового деления в паз, как это указано в расчете зубцового напряжения зубцовой зоны статора.
