Расчет магнитной цепи машины постоянного тока

Министерство образования и науки Российской Федерации

ФГБОУ ВО «Ангарский государственный технический университет» Факультет управления и бизнеса

Кафедра «Электроснабжение промышленных предприятий»

Курсовая работа по дисциплине

«Электрические машины»

Вариант 12

Выполнил студент группы: ЭЭ -  -

Проверил преподаватель: к.т.н., доцент кафедры ЭПП

Ангарск 2017

Задание 1.

Расчет магнитной цепи машины постоянного тока.

Данные для расчета:

1. Диаметр якоря                              Dа= 294 мм;

2. Активная длина якоря                 lа= 240 мм;

2. Число пар полюсов                       р= 2;

3. Расчетный коэффициент полюсной дуги  αδ = 0,67;

4. Отношение                                    t1 / bz3 = 2,9;

5. Воздушный зазор                          δ= 3 мм;

6. Высота паза                                   hz= 40 мм;

7. Высота главного полюса              hm= 73 мм;

8. Коэффициент магнитного рассеяния G = 1,1;

10. Число пазов якоря                      Z = 39.

Номинальная магнитная индукция в воздушном зазоре (определяется по графику рис.1)  В ном=0,72

Решение.

  1.Определение геометрических размеров машины постоянного тока. Полюсное деление:

 м.[pic 1]

где  Да – диаметр якоря;

р – число пар полюсов.

 Зубцовое деление: верхней части зубца

 м.[pic 2]

у основания

 м., где: [pic 3]

z – число пазов якоря;

hz – высота паза.

Посередине:

 м.[pic 4]

Ширина зубца у основания:

 м.[pic 5]

размер паза:

 м.[pic 6]

Ширина зубца:

в верхней части  

 м.[pic 7]

посередине

 м.[pic 8]

Расчетная длина воздушного зазора:

 м.[pic 9]

2.Определение зубцового коэффициента.

Верхняя часть зубца:

 ,[pic 10]

где Kc= 0,95 – коэффициент заполнения сталью.

средняя часть зубца:

 ,[pic 11]

и в нижней части зубца:

 .[pic 12]

3.Определение номинальных значений индукции, магнитного потока, МДС в воздушном зазоре.

Магнитный поток:

 , где[pic 13]

  - расчетное полюсное деление. [pic 14]

 м.[pic 15]

  Вб.[pic 16]

МДС в воздушном зазоре:

 , где[pic 17]

 -  коэффициент воздушного зазора, вызванный зубчатостью якоря.[pic 18]

 ;[pic 19]

 ;[pic 20]

 А, где[pic 21]

 -  магнитная постоянная. [pic 22]

4. Определение расчетного значения магнитной индукции в зубе.

в верхней части зубца:

 Тл;[pic 23]

в средней части зубца:

 Тл;[pic 24]

в основании зубца:

 Тл.[pic 25]

5. Определение напряженности магнитного поля и магнитного напряжения в зубцовой зоне якоря.

Определяем по выражению усреднения Симпсона:

 , где[pic 26]

 , i=1,2,3.[pic 27]

По таблице намагничивания ферромагнитных материалов определяем:

 А/м;  А/м;  А/м.[pic 28][pic 29][pic 30]

 А/м.[pic 31]

Магнитное напряжение в зубцовой зоне якоря:

 ,где  - высота паза.[pic 32][pic 33]

 А.[pic 34]

6. Определение индукции, напряженности магнитного поля и магнитного напряжения в спинке якоря.

 , где    ha – высота спинки якоря, а  Тл.[pic 35][pic 36]

Принимаем Ва = 1,3Т и по кривой намагничивания определяем напряженность магнитного поля якоря:

На = 1140 А/м,

 м.[pic 37]

 , где  - длина средней силовой линии спинки якоря:[pic 38][pic 39]

 м.[pic 40]

 А.[pic 41]

 7. Определение индукции, напряженности магнитного поля и магнитного напряжения в сердечнике главных полюсов.

 , где[pic 42]

 м.[pic 43]

 Тл,  Тл.[pic 44][pic 45]

 м.[pic 46]

Hm = 500 А/м (определили по кривой намагничивания рис.1.10, кривая 2,  или по таблице 6).