4. Ширина полюса (всего их четыре) (101)

= 0,25 Dp, Ь =

0,2 м.

5. Средняя плотность тока в теле ротора

Ja =

, 4-150-103 n о 7 Л =7 = 0,3.10

биоаетояТГ Р° Р° полюсами статора вы-

бирается минимальным по условию технологии, примем 0 = 5- 10~ я. 7. Высота полюсного кольца статора

0,9.0.8-2.5.10-3

- == 0,355 л.

h =-1- h

2 2

8. Полный поток двух обмоток возбуждения

= йфФ, Ф, = 1,12-1,56 = 1,75 вб.

Коэффициент рассеяния /Сф уточняется после расчета магнитной цепи машины.

9. Внешний диаметр статора

А = j/rry + (1.9-0,8)2 = 1,72 м.

10. Ширина полюсного кольца статора на высоте, равной 0,5 hm:

1,75

0,141 м.

2ii(0,8-f 2-5-10-3-f 0,355).1,7

11. Число и размеры полузакрытых пазов на полюсе статора для компенсационной обмотки. Они выбираются из условий допустимой плотности тока в стержнях и потерь на поверхности ротора.

Примем 2 = 40. Размеры паза: п = 20 мм, ha = 80 мм, 6s = 5 мм, /is =10 мм (см. рис. 80).

12. Зубцовые шаги на уровнях расточки полюсного кольца и половины высот зубцов

= + , t. (0.8 + 2.5-10-) 0,0637 м;

л JLL±ii±M / (0.8-f 2-5-10-3+0.08) . . ч

Г./.----2-- 1--40 . ;---0,Vf[) М. i

I3l Соответствующие расчетные ширины зубцов: Ь, ti- b b, = 0,0637 - 0,005 = 0,0587 м; Ь. = - Ь,и = 0,070 - 0,020 = 0,050 м. 14. Коэффициент воздушного зазора

t, + \{)b 0.0637 Ч-10-5-10-3

1,045.

*i-fl0B 0,0587-f-lO-5-lO-

Расчетмагнитнойцепи 15. Намагничивающая сила на два воздушных зазора между полюсными кольцами и ротором

В& ко -о,

/=5 =

1,55-1,045-5-10-3 = 12900 а.

4.10

16. Индукция в зубцах полюсного кольца статора

г, 1.75

ВгЫ =

2 2*..,

2-40-0,05-0,2

2,19 ТЛ.

17. Соответствующая магнитная напряженность согласно рис. 57.

Я, = 31 200 а/ж, где расчетная длина магнитных силовых линий - 2А , = 2-0,08 =0,16 ж.

18. Намагничивающая сила на зубцы статора

F,= H,-L /=- = 31200-0,16 = 5120 а.

19. Напряженность в полюсном кольце для Вт=1,7 тл составляет Ят = 7050 а/м.

20. Намагничивающая сила на полюсные кольца статора

где расчетная длина силовой линии ,\

L=2h~hn, L = 2-0,355 - 0,08 = 0,630 м; /, = 7050-0,63 = 4440 а.

21. Напряженность в ярМЬ статора для Bj = \,7 тл состав-

ляет

7050 alM.

22. Намагничивающая сила в ярме статора

где расчетная длина

1 = 3* , 1-== 3-0,2 = 0,6 м; /.= 7050-0,6 =4230 а.

23. Расчетная индукция в теле ротора при нагрузке (2t) 0,8 Dp 0,8-1,55-0,8

тора(27Г магнитной силовой линии в теле.ро-

0,1+ ~--ол-

2-0,1(0,1 +0.1) 0,4

= 0,207 н.

= 0,5 Ь, = г, /- = 0,5-0,2=0,1 м, / , = 0,1 -25. Максимальная магнитная напряженность в роторе (24)

150000 0,8-3,14

= 59800 aJM,

W /Г = 0,99 (по рис. 61).

26. Намагничивающая сила на сталь ротора

Р Дгт 4о

/= р = 59800-0,207 = 12400 а.

27. Намагничивающая сила обмотки возбуждения йри номинальных токе и напряжении:

F, = F,+F, + F + Fj + F F3 = 12900 + 5120 + 4440 + 4230 + 12400 = 39090 а.

28. Коэффициент рассеяния (29)

Jф-7t(Dp+2o+Л )/ \

ф = 1 + л-7

= 1 + 4--10 -1-3.14(0,8 +2-0.005+ 0.355 39090 ,

ф Г756 -= 1.115.

29. Число витков обмотки возбуждения (две катушки соеА-нены последовательно)

2,35-10-8 . 3,14-1,3-1,5- 10+8

542,

где удельное сопротивление меди ири 100° С р = 2,35-108 ом-м сре днии диаметр катушки А = 1,2 Dp, напряжение катушек Ue-e-/b в, принятая плотность тока в обмотке /е=1,5- а/м. 30. Номинальный ток возбуждения

/ ~lfs г 2-39090

-- -- = 144 а.

We 542

31. Поперечное сечение эффективного проводника катушки.

~- , = = 0,9Н-10-* м\

Уе 1.5-106

32. Площадь, занимаемая одной катушкой

542-0,96-10-

Qe=, Qe =

2ie 2-0,65

где Ке - коэффициент заполнения обмотки. 33. Высота и ширина катушки

= 0,5 h, =

= 0,04 м ,

0,04 0,18

Потери в машине

Ле = 0,5-0,355 = 0,18 м, *е==

0,222 м.

34. Ширина токосъемного кольца ротора. Принято 1к = 5 мм (см. рис. 81). г С;

35. Минимальная толщина жидкометаллического слоя в токосъемиом устройстве (53-57) v

,0,182

где Dk = 1,025 Dp (уточнение см. п, 37), Re а = 0,108+ 0,0081 К

1,036 4 + 0.224 -

к-0,0168-1;

1,025-0,8 = 0,82 м, ) = 2--50 = 314 сек,

о 0.822-314 .

Ке = -гг-= 4,66-108,

45.2 . 10-8

1,036-5.10- + 0,224.

0.82

5.10-3 0,0168

0.82

2,16v

а = 0,108+ 0,0081-2,16= 0,126,

Дк = 0,126 .

0,82

2,72-10-3

Принимаем А = 3 мм.

36. Минимальное расстояние от поверхности бочки ротора до края жидкометаллического слоя

/к+2Д ,

5-10-3+2.3-10-м =9,92-10-3 .и.

37. Наружный диаметр токосъемного кольца ротора

Лк = Ор + 2Я, + / = 0,8 + 2-9,9-10-3+5-10-3=0,825 м.

38. Эквивалентное сопротивление трения жидкости НаК в контактном слое (58, 50)

у. Ск 7>,

где =

АЛ7-Т.

,0,182

fee = (0,842 + 0,295 X - 0,0223 Х2). 10-3, Лс = (0,842 + 0,295 - 2,16 - 0,0223 2.16) -10-з = 1,38 -10- , С.= 4,17.3.14-5.10-з. 1,38. 10-3

2,38 1 19-10- . 828

0,82*-314з = 61-10-з ом.

(150-103)2

39. Электрическое сопротивление жидкометаллического слоя

In 1 +

2Д \

42,6-10

In 1

У ) = 4,15-10-3 ом.

* 7.2.0,82 V 5.10

40. Сопротивление переходного контакта медь-NaK-медь

2.3,2.10-

= 9,9-10-8 он.

1.0,82(5.10-3 + 3-10-3 )

41. Сопротивление стального кольца ротора токосъемного

устройства

к Dk Ik

19-10-8 -9.9-10-3 3.14-0,82-5.10-3

14,6-10-8 ом.

42. Потери в активной зоне токосъемных устройств (на пару)

Рк = 2Р (, + ,; + г :+.Гвк),

= 2(150-103).(61 +4,15 + 9,9 + 14,6)-10-8 =40,5-10 вт.

43. Сопротивление растеканию тока в теле ротора в зоне токосъемного кольца ротора

г =

г и =

к

19-10-8

0,08

0,08

= 6,69-10-8 ом.

3,142.0,8 0.005

44. Потери растекания тока в теле ротора в зоне токосъем-I ных колец ротора

р = 2(150-10)2-6,69-10-8 =3-10- вт.

45. Расчетное сопротивление бочки ротора -

ц = Рс

,2

где расстояние между контактными кольцами ротора /:, = 4 6 , /., = 4-0,2 = 0,8 м. 4-0,8

Г, = 19.10-8

= 30,2.10-8 ом.

тт.0.82

46. Потери в бочке ротора (77)

Ра = ц> Рц= (150.10)2-30,2-10-8 = 6,8-10 em.

47. Поверхностйые потери в стали ротора от полей зубцовых гармонических статора (80) ,

р = 354 t, QofiZ.H,

0.005

0,0785,

0,005

ti 0.0637 I 0,005

Согласно рис. 77 (а) находим, что 2 = 0,01. Далее Н = 14ВьУИ:

Я1/р,[А= 14.0,0637-1,55- /40-50.0,01 =0,618. По рис. 77 (б) находим, что Я = 3,5 э.

Qs = 7rDp-2i> , =-.0,8-2-0,2= 1,08 ж2 р, = 354-0,0637-1,55-1,08-50-40-0,01-3,5 = 2,5-10з ел. 48. Сопротивление стержней компенсационной обмотки

1,2.2*

Га = 9-

2,35.10-3-

Z-qa 1.2-2.0,2

22,6-10-8 ом.

40-1,25-10-3

49. Электрические потери в стержнях компенсационной об-

мотки