320 (24)

w której; / — częstotliwość strumienia; y — konduktywność materiału; /i — przenikało ość magnetyczna materiału.

W przypadku stojana o kadłubie żeliwnym / = 50 Hz; y-y_k% »10⁶ Q^_1-m^_1, w przypadku zaś wału silnika indukcyjnego przyjmuje się częstotliwość / = 1 -r 1,5 Hz, tzn. taką, jaka występuje w maszynie obciążonej znamionowo. W wirniku maszyny synchronicznej częstotliwość / = 0, Konduktywność materiału wału y = y_w a (4,5-h6) 10⁶Q; ¹ -m^-1, w zależności od gatunku stali.

Przenikalność ji żeliwa oraz stali jest wielkością zmienną, zależną od przestrzennego rozkładu i czasowego przebiegu indukcji. Stosując teorię wnikania fali elektromagnetycznej do środowiska o stałej przenikalności magnetycznej, trzeba w zależności (9.65) podstawić odpowiednio dobraną przenikalność zastępczą [14; 16]. W przybliżeniu zastępcza przenikalność żeliwnego kadłuba /i_t = 150-4jt-10"⁷ H/m, przenikalność zaś stalowego wału /i_w = 350-4n-10^-7 H/m.

W obliczeniach strumienia bocznikującego się przez masywne elementy ferromagnetyczne należy także uwzględnić przesunięcie fazowe między indukcją w jarzmie a indukcją w kadłubie lub w wale. Kąt ten zmienia się jednak w zależności od odległości warstwy ferromagnetyka od powierzchni granicznej [16]. W przybliżeniu można przyjąć, że całkowity strumień w kadłubie lub wale jest przesunięty w fazie względem strumienia w jarzmie o kąt 50°. Obliczając odciążające działanie, trzeba więc do wysokości jarzma dodać efektywną głębokość wnikania

(9.66)

(9-67)

b„ = jSpoś 50° ss 0,645* Zatem efektywna wysokość strefy jarzmowej

h₀1 h_f+S„ & h_r+0,64-7=

Odciążenie jarzma zależy o dokładności osadzenia pakietu wirnika na wale i pakietu stojana w kadłubie. Nawet mała szczelina, rzędu 0,2 mm, między tymi elementami może bardzo osłabić rozpatrywany efekt [14].

W rdzeniu składanym z segmentów, w jego poszczególnych warstwach występują szczeliny S, zwiększające opór magnetyczny jarzma (rys. 9.28). W zależności o sposobu pakietowania rdzenia, szczelina między segmentami występuje w co drugiej, trzeciej, ogólnie w co n-tej warstwie [2]. Wzrost napięcia magnetycznego w jarzmie na skutek szczelin między segmentami należy uwzględnić tylko w rdzeniach składanych z przesunięciem warstw o połowę łuku segmentu, a więc w przypadku występowania szczeliny w co drugiej warstwie. Wówczas

AU, = _nFe-i-B,5„    (9.68)

Mo

pizy czym: n_Fe — średnia liczba rzędów szczelin na luku podziałki biegunowej; ^ — przenikalność magnetyczna powietrza; B_r — indukcja maksymalna w jarzmie; <5«, — efektywna szczelina wg zależności [31:

_przy strumieniu magnetycznym przemiennym i indukcji B, > 1 T

, B„ g\l-k_P.)

S,

(9.69a)

^B, Juj*_m

gW-kr.)

— przy strumieniu magnetycznym stałym i indukcji B > 1 T

1 -

ó

•y ~

By. g^ł(l — fcpę)

B_t lj>,

. , g^ł(l~fcF«)

Ul

6,

(9.69b)

przy czym: By. = 1 T; 8_W — głębokość wnikania fali elektromagnetycznej wg (9.65); pozostałe oznaczenia — jak na rys. 9.28.

t

Rys. 9.28. Fragment rdzenia składanego z wykrojów segmentowych z oznaczeniami do wzorów (9.69)

Przyjmując grubość blachy g = 0,5 mm; współczynnik zapełnienia rdzenia Jcf. == 0,9; długość szczeliny &, = 0,5 mm oraz szacując głębokość wnikania strumienia 8_W = 0,2 mm, zamiast zależności (9.693) otrzymuje się

(9.70a)

1.18B.-1

1,18B,

oraz zamiast (9.69b)

5,

(9.70b)

przy czym: B, — indukcja, w T, J„ — długość, w mm.

n dAtijaaych