instalacje132

5. UWAGI O OBLICZANIU SILNIKÓW SKOKOWYCH 146

Niektóre obliczenia przeprowadzono przy założeniu, że użyto tylko materiałów magnetycznych liniowych, W rzeczywistości kły są w części nasycone, a zatem ich przenikalność została wybrana jako wartość stała (średnie nasycenie).

Na rysunku 5.3 przedstawiono kilka ekwipotencjalnych linii skalarnych w różnych rzutach silnika.

Krzywa d>_o(0), która przedstawia strumień <P₀ wywołany przez magnes w kłach stojana, w funkcji pozycji magnesu 0, została uzyskana

Rys. 5.4. Strumień magnetyczny w zębach stojana w funkcji pozycji magnesu <P₀ — - f<0) (wg [109])

l — krzywa obliczona; 2 — krzywa pomierzona

obliczeniowo i eksperymentalnie (rys. 5.4). Obliczona krzywa jest wynikiem skończonej liczby rozwiązań przez elementy skończone w zależności od kąta 0.

5.2. Silnik skokowy o namagnesowanych osiowo magnesach trwałych na wirniku

Przy obliczaniu silnika skokowego o wirniku namagnesowanym osiowo metodą zaproponowaną w pracy [108] można wyjść z pożądanej wartości momentu statycznego M_st, który może być wyrażony za pomocą

wzoru

2

sllDⁱ

2

(5.6)

We wzorze oznaczają:

B₀ — indukcja magnetyczna w magnesie trwałym, T;

B, — indukcja magnetyczna w zębie stojana, T;

Z_r — liczba zębów wirnika;

Z_pn — liczba zębów na jednym dużym zębie („biegunie”) stojana;

K — stała konstrukcyjna;

Ay — amplituda pierwszej harmonicznej przebiegu permeancji podziałki żłobkowej, H/m;

A₀ — wartość średnia permeancji podziałki żłobkowej, H/m;

D — średnica wirnika, m.

Z równania (5.6) można obliczyć średnicę wirnika D. Średnica wirnika jest w obliczeniach silnika skokowego wielkością o podstawowym znaczeniu, która jest przydatna przy obliczaniu wielu innych wymiarów i parametrów.

Strumień magnetyczny magnesu trwałego może być obliczony ze wzoru

(5.7)

~ Ky K_am B₀ D²

gdzie:

K_t — stała obliczeniowa;

K_am — współczynnik rozproszenia magnesu trwałego.

Powierzchnia przekroju umieszczonego osiowo na wirniku magnesu

(5.8)

Na wszystkich biegunach (dużych zębach) stojana umieszczono jednakowe cewki uzwojenia. W przypadku gdy silnik skokowy składa się z kilku jednostek osadzonych na wspólnym wale (rys. 5.5), cewka uzwojenia stojana obejmuje wszystkie pakiety.

Liczbę prętów jednej cewki uzwojenia stojana N_c można obliczyć ze wzoru na przepływ

(5.9)

10*