Магнитное сопротивление воздушного зазора машины постоянного тока

Как видно из рисунка, магнитное поле вдоль полюсного деления в машине постоянного тока распределяется неравномерно.

Распределение магнитной индукции в воздушном зазоре при гладком якоре.

Чтобы учесть неравномерность распределения магнитного поля вдоль полюсного деления, вводится понятие b_δ – расчетная ширина воздушного зазора, определяется следующим образом:

α_δ=b_δ/τ – коэффициент полюсного деления.

b_δ = α_δ·τ

Распределение магнитного поля вдоль машины

Магнитное поле у края сердечника якоря.

Железо якоря l_а всегда больше железа полюса l_m на 5 мм, по 2,5 мм с каждой стороны. Делается это для того, чтобы избежать явления краевого эффекта. С боковой стороны полюса всегда будут выходить магнитные силовые линии, поэтому железо якоря удлиняют, чтобы они равномерно распределялись по выступающей длине. Если сделать l_m= l_а, выходящие сбоку магнитные линии будут собираться в одной точке, что приведет к разогреванию железа якоря.

Для того чтобы учесть неравномерность распределения магнитного поля вдоль машины, вводится понятие расчетной длины воздушного зазора l_δ.

l_δ=( l_m + l_а)/2

B_δ=Ф_δ/S_δ

S_δ – расчетная длина воздушного зазора.

Магнитное поле в воздушном зазоре при зубчатом якоре.

F_δ = H_δ · δ = (B_δ / μ₀) · δ

Из-за наличия зубцов на поверхности якоря, магнитное поле в воздушном зазоре будет не равномерным, а ступенчатым.

B_{δ max} будет на поверхности зубцов.

B_{δ min} будет напротив пазов.

Во всех расчетах принимается среднее значение индукции.

k_δ= B_{δ max}/ B_{δ ср} – коэффициент зубчатости. Он определяется по эмпирическим формулам. Эмпирические формулы для расчета коэффициента зубчатости были выведены для различных типов машин, поэтому существует несколько формул, введенных Картером и называемых коэффициентами Картера.

δ’ = k_δ · δ – воздушный зазор с учетом зубчатости.

Зубчатость учитывается уменьшением воздушного зазора на коэффициент k_δ.

F_δ = (B_δ / μ₀) · k_δ · δ

Качественный воздушный фильтр со скидкой.