DSCF1270

296    m Obliczanie obwodu magnetycznego maszyn prądu przemiennenn

rys. 9.6. Różnica wynika ze zmniejszenia się strumienia całkowitego przy tym samym przepływie na skutek zwiększenia oporu magnetycznego wywołanego nieciągłą powierzchnią rdzenia. Zmniejszenie strumienia uwzględnia się wprowadzając zastępczą szczelinę &' > 6 — punkt 9.3.

W obliczeniach indukcji maksymalnej w szczelinie oraz napięć magnetycznych w elementach obwodu magnetycznego można zatem posługiwać się „uśrednionym” rozkładem pola B,^x) = B₂(x) spełniającym warunek (9.12) — tzn. można przyjąć, że powierzchnie rdzeni są ciągłe, a szczelina 5 odpowiednio powiększona. W zagadnieniach, w których trzeba uwzględniać lokalne pulsacje indukcji, jak np. w obliczeniach pulsacyjnych oraz powierzchniowych strat mocy w stojanie i wirniku, należy rozpatrywać rozkład pola magnetycznego z uwzględnieniem rozwarć żłobkowych — punkt 11.3.2.

9.2.2. Pole magnetyczne w szczelinie maszyny indukcyjnej

W maszynie indukcyjnej napięcia magnetyczne w ferromagnetycznych odcinkach obwodu magnetycznego w porównaniu z napięciem w szczelinie są duże, a ich wpływ na rozkład pola — znaczny. W praktycznych obliczeniach można dopuścić uproszczenia w rozkładzie przepływu 0 (x) zakładając np., że jest on sinusoidalny; nie można natomiast pominąć oddziaływania napięć magnetycznych w zębach oraz w jarzmach na indukcję maksymalną B_t w szczelinie.

Istnieje kilka metod obliczania indukcji B_t. Do klasycznych należy metoda podana przez Arnolda [4], w której przyjmuje się, że wirujące pole magnetyczne nie zmienia kształtu i jest spłaszczone w porównaniu z rozkładem przepływu 0 (x) na skutek napięć magnetycznych w strefie zębowo-żłobkowej. Arnold nie uwzględniał wpływu napięć magnetycznych w jarzmie na rozkład pola. Metodę Arnolda można udoskonalić wprowadzając do niej zmiany i uzupełnienia. Na podstawie obliczonego strumienia <P_l, wg zależności (8.4), oblicza się strumień całkowity w szczelinie

Ijj jg    (9.13)

Współczynnik k* zależy od przebiegu tzw. wewnętrznej charakterystyki B ⁼ /«?) obwodu magnetycznego, z której można wyznaczyć rozkład pola B(x) [9.3]. Wyrażając tę charakterystykę w wartościach względnych, a następnie aproksymując ją funkgą analityczną

_    a0²+b0

|—mgM

oraz zakładając sinusoidalny rozkład przepływu 0(x) = 6>„cos —x, obliczono

wartości współczynnika k_# w zależności od współczynników kierunkowych m₀ = tga₀ i m, = tga, stycznych do funkcji aproksymującej w punktach o współrzędnych (0; 0) oraz (1; I) — rys. 9.7.

Na rysunku 9.8 przedstawiono wykresy współczynnika k₀ = J (m₀) przy różnych wartościach parametru m,.

Rys. 9.8. Wartości współczynnika k₀ = /(m₀; m.| do obliczania strumienia całkowitego wg zależności (9.13)

Na podstawie strumienia całkowitego 0 oblicza się indukcję maksymalną

(9.14)

0

<V»^ł«

Również współczynnik zależy od kształtu pola B(x) i został wyznaczony w taki sam sposób jak współczynnik k₀ — rys. 9.9.