430 (14)

4 30 11. Straty mocy < sprawy**

przy czym głębokość wnikania

K--J .¹    —    (11.27b)

y/nf_Q7f_tHd,

w której: f_Q — częstotliwość wg zależności (11.26); y_Fc — konduktywność rdzenia wirnika w kierunku osi z; jpj — przenikalność magnetyczna dynamiczna rdzenia wirnika w płaszczyźnie xy.

Straty mocy wywołane prądami wirowymi na powierzchni wirnika

a> 0.1,

zaś straty mocy na jednostkę powierzchni wirnika

Ps, =

(11.29)

Uwzględniając zależność mocy

(11.27b), otrzymuje się wzór na jednostkowe straty fi = k_p(Q,n)^ls(B_Ql Sf    (1 l-30a)

w którym

k    ¹ /yp«

I    4 _x/ic ^/óO³ v A**}

(11.30b)

gdzie: f?_OI — indukcja wg wzoru (11.22); g, — liczba żłobków stojana; n — prędkość obrotowa; r, — podziałka żłobkowa stojana.

Wyznaczone doświadczalnie wartości współczynnika k_p wg [14] zestawiono w tabl. 11.2. Wartości te są tak dobrane, że podstawiając we wzorze

(11.30a) prędkość obrotową n w obr/min, indukcję B_fl, w T, podziałkę żłobkową t, w m, otrzymuje się straty mocy p_Sr w W/m*.

W przytoczonych rozważaniach pominięto wtórne tłumiące oddziaływanie prądów wirowych na połę magnetyczne żłobkowe. Oddziaływanie to zmniejsza amplitudę indukcji pola magnetycznego, wywołującego powstanie

Tablica 11.2. Wartości współczynnika k_f

Rodzaj rdzenia

Współczynnik k_f w przypadku rdzenia o powierzchni

2

Odkuwka stalowa Odlew staliwny

Blacha stalowa o grab. (0,50-^0,55) mm Blacha stalowa o grab. 1 mm Blacha stalowa o grab. 2 mm

nie obrabianej

4.5 7,2

4.5 1.8 i;4

23,3 17,5 2,8

5.5

8j6

5.5 2£ 2,0

2,5

5.0

8.0 5.0 2j0

1.7

prądów wirowych, i to tym więcej, im wyższy jest rząd harmonicznej. Błędy wynikające z pominięcia tłumienia pola podstawowej harmonicznej żłobkowej oraz z nieuwzględnienia w obliczeniach strat mocy wyższych harmonicznych żłobkowych częściowo kompensują się nawzajem.

Wzór (11.30a) dotyczy maszyn o stałej szczelinie między stojanem a wirnikiem oraz o jednakowej indukcji średniej wzdłuż podziałki biegunowej. Można go więc stosować do obliczania strat mocy w nabiegunnikach maszyn synchronicznych o szczelinie stałej. Jeśli szczelina w maszynie jest nierównomierna, to obliczone w ten sposób straty należy pomnożyć przez współczynnik k_Q = 0,6-J-0,7.

Na podstawie wzoru (11.30a) oblicza się straty dodatkowe powierzchniowe wywołane prądami wirowymi, zarówno w rdzeniu stojana jak i wirnika

F«s(r)

przy czym: S_Fc — pole przyszczelinowej powierzchni rdzenia; pozostałe oznaczenia — jak we wzorach (11.30).

Jeśli powierzchnia rdzenia S_Fc, na której wydzielają się obliczane straty mocy jest nieciągła, np. wskutek rozwarć żłobkowych, to na powierzchniach zębów następuje zagęszczenie strumienia harmonicznych żłobkowych i straty mocy zwiększają się. Współczynnik zwiększenia strat mocy v-tej harmonicznej żłobkowej na powierzchni rdzenia wirnika (lub stojana) o żłobkach otwartych wg badań Dreyfusa wyraża się wzorem [11.3]