Файл: Любчик, М. А. Оптимальное проектирование силовых электромагнитных механизмов.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 16.10.2024

Просмотров: 131

Скачиваний: 7

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Аналогично, если ширина крайнего и среднего полю­ сов различна, .получим:

 

 

2 _

1

,

0J52

/ J __|_ 1

.75 у | 0,31

 

(2-35)

 

 

eoi

 

'

х

^ е

и J ' e a x 2

 

 

 

 

_

eoi

1

Г

<?их2 +

0,52(и +

1,75<?) х +

0,31 1

 

~~

е2

—’ и

[

« с» +

0,52 (1 +

1,75*) х +

0.31

 

■В ряде исполнений СЭММ следует учитывать прово­ димость выпучивания с боковых поверхностей полюсов, что значительно повышает точность расчета. При этом

значения корректирующих функций ^ и е2 несколько

видоизменяются. В этом случае легко показать, что, ис­ пользуя разбивку поля на ряд вероятных укрупненных трубок потока для полюсов (рис. 2-3,б), получаем:

2

=

1

0,52

/ 2,27

(2-35а)

Е

х

у е

О

 

 

Зависимость корректирующей функции е2 во всех рас­

смотренных случаях легко получить по соотношению (2-15). В последнем случае

е 2 = = 1 -

е х 2

( 2 - 3 6 )

д

v

'

Значения s2 и е2 для прямоугольных полюсов могут

быть также получены по рекомендациям [Л. 14,15].

г) Проводимость полюсов

сненасыщенными ферромагнитными шунтами

Висполнениях опорных поверхностей рабочих зазоров

СЭММ с ненасыщенными ферромагнитными шунтами (§ 1-5) функции е2 и S2 могут быть найдены также по

принятой базовой проводимости Go и общей проводимо­ сти зазора G0, экспериментально определенной или рас­ считанной, например, по методу укрупненных трубок ве­ роятных путей потока в зоне основного зазора между поверхностью полюса или полюсного наконечника и яко­ ря, на котором расположен ферромагнитный шунт (рис. 2-4,а), или между якорем и стопом с ферромаг­ нитным шунтом (рис. 2-4,6). При допущении о ненасы­

139


щенности стали опорных поверхностей рабочего зазора, а следовательно, и ненасыщенное™ шунтов проводи­ мость этих зазоров может быть определена как проводи­ мость воздушных промежутков.

Принятые модели картин поля в этих случаях при различных относительных расположениях подвижных и неподвижных участков магнитопровода в зоне

У

 

лены

в табл.

2-2 и 2-3.

 

 

Там же приведены реаль­

1

I

ные

границы

изменения

 

 

начального

зазора

бо

по

 

 

отношению к высоте шун­

 

Sr

та b или в относительном

Аа=AS

выражении изменения от­

 

1

носительного

определяю­

г й

щего размера

x = dc/60 по

 

dCn

отношению

к

кратности

 

6)

vm = b/dc и

u='&r!dc,

где

 

радиальный

зазор

между

Рис. 2-4.

 

поверхностью

шунта

и

 

 

полюсного

наконечника

(рис. 2-4,а) или поверхностью шунта и якоря

(рис. 2-4,6)

обозначен бг. При заданных пли -выбранных кратностях Vm и и определяется граница изменения относительного определяющего размера, при которой вероятна принятая картина поля в рабочем зазоре.

Используя принятые ранее обозначения (рис. 2-4) по коэффициентам кратности e = d nfdc и кп=Ап/с?с, харак­ терным для систем постоянного тока с полюсным нако­ нечником, и Tcn=dcnfdc= l+ 2 ( n r+u); Xo=d0fdc= \ + 2и,

характерным для систем со стопом при внедряющемся

якоре,

были рассчитаны корректирующие функции

бо и

по предложенной ранее методике. Значения этих

функций для соответствующих исполнений рабочих за­ зоров и принятых последовательных изменений картин поля сведены в табл. 2-4 (внешний якорь) и 2-5 (внед­ ряющийся якорь), где порядковые номера аналитических зависимостей соответствуют порядковым номерам кар­ тин поля, приведенным соответственно в табл. 2-2 и 2-3.

При этом с целью некоторого упрощения формул в первом случае принято, что высота шунта равна вы­ соте полюсного наконечника (Ь=!ДП) (vm = vn= v ) и

140


Таблица 2-2

141


Таблица 2-3

1 4 2

Продолженае табл. 2-3

и= 0,15у. Во втором случае принято, что &г=0,5 мм и, следовательно, u— 0,5/dc=0,5/x8o, где 6о в мм.

Таким образом, в процессе синтеза или при расчете других характеристик, например семейства характери­ стик изменения потокосцепления при расчете динамики СЭММ, значения коррек­

тирующих фуНКЦИЙ Sq И-е

могут быть определены в функции относительной величины определяющего размера х.

В качестве примера на рис. 2-5 приведены графики изменения функ­

ции s0 и бд, построенные

для системы с внешним якорем (рис. 2-4,а) при наличии шунта и допу­ щений, указанных выше. С целью сопоставления на

14з

&•

.2 ,2

 

 

 

К о эф ф и ц и ен ты

 

 

 

О

д

 

 

 

 

 

 

 

 

 

О

 

О t

O n

+

 

0,3ош (e + 0,15om)

 

so = °»+ 1 T +l t

a0= 1—■

 

 

e3

 

 

“ьЪ (*)

 

Q.lfa (x)

 

 

5.6

 

°.204um

 

+ X

+

Л ?

 

+

 

 

 

 

 

%C

 

KeJ

 

 

+ ада (*)

 

 

 

 

 

 

 

 

5,36

 

4

 

 

8

 

 

 

 

 

f l j

— - ice3 |

flg

— ■яс J Q + —

icea

 

 

 

 

 

 

 

0,67eu

+ 0 fIy2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ш

ш

 

 

bj_

ba

&o= 1 +

m

ш' e*

пт'

 

 

 

 

 

4u

0,3y

(e + O.I5u )

 

X

 

 

 

 

5о

 

 

д

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

. Mi (*) . M< (*)

b l= o ;6a = -

^

:

*з =

 

x

 

*3

+

 

6i =

 

 

 

 

+ Ms (*) + M* (*)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b5=

l,2o2

 

 

0,66o(e+0,15o

)

 

 

 

 

__E-;

5« = -------2—-----

Таблица 2-4

+1 (■*). Фа(-0- Фз(х), 45 (*), % (х), ч,(х)

..

 

0 ,6 4

(! + V

)

 

. 0 ,3ym ,

0.64

<Pi (*)= In

7T---- ..

 

+ —----In

V „ X

 

 

(l vxYvx.

 

 

 

 

'

Ш '

Ш

 

 

 

 

Ш

<Pa (*) = V 1 + v

 

<n

---- --------- +

V х - “„•«-■In

 

l

ш

 

v x

 

‘ r '

 

l — vmx

 

- 0,8 j/^1 — о

x In

1

0,64

 

 

 

 

 

 

m

— o_x '

 

 

 

 

 

 

*?3(*) -

 

1

 

 

 

 

 

 

 

I.—J vmx

 

 

 

Уin

I

ш

1 —

v x

 

 

2 u

 

Ф. (•с) = - ] - г т ^ + : .

 

^ - + - = g = ^ ;

V Vш

v

m/ e

 

V 1- V “

Фз (*) = - ___2___

 

 

 

 

 

/

‘ + v

 

 

 

 

1 + Vmx

(2 - o x )

 

In

П 64

 

(2 + vmx) In

"

'

°,Ь4

x

 

v_x

'

m

1

— O

Y 1- '

+ 2,5 ■

ъ if l —v x

 

 

 

 

 

 

'

 

1

Ш

 

Фз ( X ) = 1vx'

Ф* (*)_=

 

 

 

 

 

 

 


638—10

•л.

д

 

 

 

0

 

 

 

О

Q]

04

 

 

’о = а° + 1 Г + - ^ +

 

 

азЧ>1 (х)

 

aiVl (х)

 

 

X

 

X*

II

О , Ь\ Ьл

• д = й° + т - + - ^ +

, ьгф, (л)

ад>, (х)

X

&

 

Коэффициенты

 

 

>“ 0 = 1

 

0,3о„ (е + 0,15о„)

+ -------5l! _

-----

 

5,4и

m

-

30t>

 

о 7

 

 

m .

о»*

,

Oi =

«еа

4*

ие

+

ъе

_

30

 

1,4

 

_

4

°a

ий

**"

пея ’

а*

не 1

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

а* “

иеа

 

 

 

,

,

° '135“

 

*

 

8

i „ = l +

 

е>

 

. *>.-

 

 

'• Ч , .

h

 

И .36

+

 

,

« з

'

Ьз-

 

1*вз

 

30 .

 

t

_

4 .

 

йен

*

 

3

 

ие

*

 

 

ш

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

*4 = — кеа

Продолжение табл. 2-4

ф1 (Л), ф, (л), Фз (л),;<Рх (X), <м*), 4>а(лг)

 

 

 

4,25 (1 + о х )

 

 

 

ф, (X) = 1п ----------

tr-----------&

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ш

 

 

 

Ч>5 (х) =

,

 

 

1 +

V X

 

 

8 ^ 1 _ + о т д:1п

—— -------

 

 

 

 

 

 

 

III

 

 

- 2 ,4 4 / 1 Г Т

In - ^

_

+ 3,1

У 1 Г 7

In

v x

m

v

x

*

m

 

 

 

В

 

 

 

 

 

Ш

‘b W - i + ^ P

 

8 + 4 (2 + о

*) In

1+ vmx

 

 

m

 

 

«*

VmX

 

фз (X) = -------- Tr-t------------- +

 

 

V

>+ «Vе

 

+ V 'y j'

(з,07+1,55 In

6 , 7

1,1 In 4,25

'i

1

V

V s

J