Определение главных размеров СГУ в генераторном режиме, геометрии зубцовых зон статора и ротора, страница 3

 – коэффициент рассеяния полюсов,

 – длина магнита,

Принимаем

Ширина магнита:

где  – коэрцитивная сила для типа магнита неодим-железо-бор,

Принимаем

Высота сердечника полюса:

где  – высота мостика, ;

 – высота перемычки,

Минимальная ширина сердечника полюса:

Максимальная ширина сердечника полюса:

Диаметр вала:

На рисунке 3 показана геометрия зубцовой зоны ротора.

Рисунок 3 Геометрия зубцовой зоны ротора

6.  Расчёт проводимостей рассеяния ротора (магнитов)

6.1 Расчёт проводимостей сердечника полюса (рисунок 4)

Рисунок 4 Проводимости рассеяния ротора коллекторного типа

Проводимость рассеяния между нижними поверхностями сердечника полюса:

где  – абсолютная магнитная проницаемость,

Проводимость рассеяния торцевых поверхностей полюса:

где  – средняя ширина полюсного наконечника,

Проводимость рассеяния полюсных наконечников (мостик, перемычка):

где

Проводимость рассеяния на один сердечник полюса:

6.2. Расчёт проводимости рассеяния магнитов

Проводимость рассеяния нижней поверхности магнита:

Проводимость рассеяния торцевых частей магнита:

Проводимость рассеяния одного магнита:

Полная проводимость полюса ротора складывается из проводимости рассеяния сердечника полюса и собственно магнита (на один полюс).

7.  Расчёт магнитной цепи

Расчёт магнитной цепи проводят с целью определения МДС создаваемой постоянными магнитами и необходимой для создания магнитного потока машины Ф при холостом ходе. При вращении ротора этот поток наводит в обмотке ЭДС холостого хода. Для расчёта магнитной цепи воспользуемся программой MathCad. В результате расчёта магнитной цепи строится характеристика холостого хода. Расчёт магнитной цепи производится с учётом конструктивного исполнения ротора для нескольких значений ЭДС. Значения ЭДС выбираются в зависимости от

Расчёт магнитных напряжений приводится на пару полюсов. Результаты расчётов сведены в таблицу 2, характеристика холостого хода изображена на рисунке 5.

Полюсная дуга статора (ширина зубца в воздушном зазоре):

Для проектируемого генератора можно считать каждый зубец статора явно выраженным полюсом с шириной полюсного наконечника, равной ширине зубца в воздушном зазоре:

Ширина полюсного наконечника ротора (с учётом прохождения потока через мостик):

Расчётная ширина полюсной дуги:

Расчётный коэффициент полюсного перекрытия:

Расчётная длина воздушного зазора:

Магнитный поток в воздушном зазоре:

Индукция в воздушном зазоре:

Магнитное напряжение воздушного зазора:

где  – коэффициент воздушного зазора, , т.к. каждый зубец статора представляет явно выраженный полюс.

Индукция в зубцах статора:

Магнитное напряжение зубцов статора:

где  – длина силовой линии зубцов статора,

 – магнитная напряжённость зубцов статора, принимается исходя из индукции в зубцах статора для марки стали ЭТС 2411.

Индукция в ярме статора:

Магнитное напряжение ярма статора:

где  – для явно полюсных конструкций,

 – длина силовой линии ярма статора,

Магнитное напряжение воздушного зазора и статора:

Поток рассеяния сердечника полюса:

Расчётная индукция в сердечнике полюса:

Магнитное напряжение полюсов:

где  – магнитная напряжённость поля;

 – длина силовой линии полюса,

Индукция в стыке сердечника полюса с магнитом:

Магнитное напряжение стыка сердечника полюса с магнитом:

где  – односторонняя величина воздушного промежутка между сердечником полюса и магнитом, выбирается в зависимости от технологических возможностей,

Суммарное магнитное напряжение цепи:

Поток рассеяния магнитов:

Полный поток рассеяния полюса ротора: