Расчет магнитной цепи

4. Расчет магнитной цепи

  4.1 Сердечник якоря

Определяем высоту сечения ярма якоря

, (4.1)

где – индукция в сердечниках якоря. Принимаем =1,8 Тл;

d_к – диаметр вентиляционных каналов. Принимаем d_к = 0,02 м;

n_к – число рядов вентиляционных каналов. n_к = 1.

Внутренний диаметр сердечника якоря

, (4.2)

Диаметр вала двигателя в его средней части при односторонней передаче

, (4.3)

Принимаю

Поскольку внутренний диаметр D_i не совпадает с диаметром вала, решается вопрос о том, какой элемент будет сопрягающим между шихтованным телом якоря и валом двигателя

, (4.4)

117,48 – 99,82 = 17,66 мм.

т.е. устанавливают сплошную втулку якоря.

Ширина полюсного башмака

, (4.5)

Длина сердечника полюса

 (4.6)

4.2 Главные полюса

Площадь поперечного сечения сердечника главного полюса

, (4.7)

где – коэффициент рассеяния обмоток главных полюсов.  = 1,05;

B_m – индукция в сердечнике полюса. B_m(1,4…1,7) Тл.

Ширина сердечника главного полюса

, (4.8)

где k_mсm – коэффициент заполнения сталью сердечника. k_mсm= 0,97;

k_ср – коэффициент подреза углов сердечника полюса для лучшего

вписывания катушки возбуждения. При намотке меди на широкое

ребро k_ср= 1.

Сечение аb в основании рога полюса должно быть достаточным для прохождения магнитного потока к крайним участкам полюсного наконечника, для этого должно выполняться условие

, (4.9)

где  – индукция в воздушном зазоре;

B_р – допустимая индукция в основании рога полюса;

ab, bc – размеры снимаемые с эскиза с учетом масштаба изображения.

Определим индукцию в воздушном зазоре

 (4.10)

Для этого найдем индукцию в воздушном зазоре

, (4.11)

По эскизу величина ab = 19 мм, bc = 46 мм.

Неравенство (4.10) выполняется.

.

Неравенство (4.9) выполняется.

На предварительном этапе высоту полюса h_m примем

 при 2р = 2, (4.12)

h_m= 0,121 · 664,1 = 80,36 мм.

4.3 Остов

Для определения размеров остова сначала рассчитывается площадь сечения ярма остова

, (4.13)

где  – индукция в остове. . Принимаю =1,4 Тл.

Расчетная длина ярма остова в осевом направлении при четырехгранном остове находится как наименьший из размеров.

, (4.14)

 

Принимаю

Средняя толщина остова

, (4.15)

Толщина остова в месте расположения главных полюсов

 , (4.16)

Толщина остова в месте расположения добавочных полюсов

 , (4.17)

Внешний размер остова

, (4.18)

где – величина воздушного зазора. Принимаем = 6 мм.

Ширина прилива под добавочным полюсом

. (4.19)

Процедура вписывания тягового двигателя в централь состоит в проверке, а при необходимости в корректировке предварительно найденных размеров магнитопровода с тем, чтобы обеспечить выполнения равенства

, (4.20)

где  – величина гарантийного зазора. = 40 мм;

 – подрез (прилив) остова со стороны моторно-осевых подшипников.

,принимаю f= - 24,44

Задача вписывания габаритов двигателя по высоте состоит в нахождении такой величины t превышения оси двигателя над осью колесной пары для выбранного значения просвета С, чтобы выполнялось следующее неравенство

, (4.21)

где с мм – гарантийный просвет. Принимаем с = 150 мм;

t мм– ограниченная величина приподнимания вала двигателя

относительно оси колесной пары. Принимаем t = 20 мм.

 

4.4 Участок сердечника якоря

Площадь поперечного сечения ярма сердечника якоря

, (4.22)

Величина магнитной индукции рассчитывается по формуле

, (4.23)

По индукции  = 1,8 Тл согласно [1], из Приложения «В» находим напряженность