300 (24)

300_L Obliczanie obwodu magnetycznego mąszw^radi^jaog^

W praktycznych obliczeniach indukcji B_t można przyjąć k„ = /c^»06 oraz założyć, że m, = 0,2.

Kolejność obliczeń jest następująca. Wstępnie na podstawie oszaco-wanych wartości parametrów m₀ oraz m, odczytuje się z wykresu — _np, na rys. 9.10 — współczynnik k_B. Po obliczeniu indukcji wg zależności (9.17a) oraz napięć magnetycznych — punkty 9.3 h-9.5, sprawdza się po. prawność założonych parametrów wg zależności (9.18). W przypadku niezgodności większej niż np. 3% dla parametru m₀ oraz 10% dla parametru m,, obliczenia się ponawia, zakładając odpowiednio skorygowane ich wartości.

Przedstawiona metoda oraz wykresy podane na rys. 9.8 + 9.10 mogą być zastosowane do obliczania obwodu magnetycznego niezależnie od tego, jaką charakterystykę magnesowania ma ferromagnetyk — np. blacha magnetyczna rdzenia. Do projektowania wspomaganego komputerem podane na rys. 9.8 -r 9.10 wykresy można aproksymować wielomianami, np. drugiego lub czwartego stopnia. W pamięci maszyny przechowuje się wówczas tylko wartości dwóch lub czterech współczynników wielomianu, zamiast stabelaryzo-wanych zależności, np. k_t = f (m₀, m,).

Stosowane są także metody obliczania indukcji maksymalnej wykorzystujące aproksymację charakterystyki magnesowania blachy magnetyczne), a nie charakterystyki magnesowania obwodu magnetycznego maszyny. W pracy [9.7; 9.9] przedstawiono metodę, w której charakterystykę H = f[B) ferro-magnetyka aproksymuje się wielomianem

(9.19)

przy czym liczbę fc, określającą najwyższą potęgę wielomianu, dobiera się odpowiednio do wymaganego zakresu i dokładności aproksymacji. Bezhis-terezowa charakterystyka magnesowania ferromagnetyka spełnia warunek symetrii funkcji nieparzystej dlatego w wielomianie (9.19) powinny występować tylko nieparzyste potęgi indukcji, zatem: i = 1; 3; 5; _. W stosowanych aproksymacjach, jeżeli nawet k = 9, to tylko dwa lub trzy współczynniki a, / 0.

Zakładając, że rozkład pola magnetycznego w szczelinie

i - ln-1

(9210)

i przyjmując liczbę n członków nieparzystego rzędu », oblicza się wartości

301

9.2. Obliczanie indukcji maksymalnej w szczelinie

przepływu w tak dobranym zbiorze punktów x, żeby na ich podstawie można było łatwo obliczyć amplitudy fl, kolejnych n nieparzystych harmonicznych.

9.2.3. Pole magnetyczne w szczelinie maszyny synchronicznej

Szczelina robocza w maszynie synchroniczną jest kilka razy większa niż w maszynie indukcyjnej o porównywalnych parametrach znamionowych. Udział szczelinowego napięcia magnetycznego w przepływie jest więc duży w porównaniu z udziałem napięć w ferromagnetycznych częściach obwodu magnetycznego. Indukcja maksymalna zależy więc przede wszystkim od rozkładu przepływu 0(x) oraz szczeliny <5(x).

W maszynie o wirniku walcowym i Q„ żłobkach rozmieszczonych na całym obwodzie rozkład pola podczas biegu jałowego jest praktycznie podobny do rozkładu przepływu 0{x). Rozkład ten zależy od stosunku y₀ = QJQm tj. liczby żłobków uzwojonych do wszystkich żłobków na obwodzie — p. 7.5.2.

Rozkład przepływu pojedynczej cewki średnicową uzwojenia wzbudzającego wyraża się funkcją [9] — rys. 9.11

Rys. 9.11. Rozkład przepływu uzwojenia wzbudzającego maszyny synchronicznej o wirniku walcowym:

a) fragment rdzenia wirnika oraz rozkład liniowej gęstości prądu.

b) rozkład przepływu 0,(x) pojedynczą cewki oraz przepływu 0(r)

wszystkich cewek uzwojenia