Файл: Шубов, И. Г. Шум и вибрация электрических машин.pdf

ются продольные пульсации магнитного потока, что вызывает уменьшение колебаний напряжения на зажимах машины и умень­ шение магнитной вибрации. Однако надо помнить, что чрезмер­ ное увеличение числа пазов увеличивает расход пазовой изоля­ ции, вследствие чего увеличивается стоимость машины. Кроме того, из-за относительного увеличения толщины изоляции в пазу может увеличиваться длина машины.

При выборе числа пазов якоря должны быть соблюдены сле­ дующие требования.

1. Число пазов на полюс ZI2p на основании данных практики должно соответствовать значениям, указанным ниже:

Здесь большие значения Z/2p соответствуют меньшим числам полюсов для данного диаметра якоря.

2.Число пазов якоря должно удовлетворять условиям сим­ метрии обмотки.

3.При якорях с диаметром больше 1000 мм, сердечники которых собираются из сегментов, число пазов должно быть выб­ рано с учетом того, чтобы

башмака (рис. 6-4, а). Для того чтобы уменьшить вероятность насыщения краев полюсных башмаков, следует делать их закруг­ ленными, как показано на рис. 6-4, б.

6-3. СОБСТВЕННЫЕ КОЛЕБАНИЯ ЯРМА

У машины постоянного тока частоты собственных колебаний ярма будут ниже, чем у статора синхронной или асинхронной машины при равных высотах спинки статора и ярма. Объясняется это тем, что главные полюсы являются сосредоточенными мас­ сами, прикрепленными к ярму.

Детальное исследование частот собственных колебаний машин постоянного тока показывает, что понижение частоты, рассчи-

89

тайной по формуле (3-44), происходит за счет поправки на вели­ чину массы, принятой в расчете. При этом формула для расчета податливости остается без изменения. Величина указанной массы зависит от отношения числа пазов в якоре Z к числу пар полюсов р.

Здесь надо различать два случая:

а) Z не является числом кратным р (Z =f= q"p), а следовательно, порядок колебаний г отличается от числа кратного р\

б) Z является числом, кратным р (Z = q"p), и порядок коле­ баний г также кратен р.

Величина колеблющейся массы т, приведенной к 1 см2 сред­ ней цилиндрической поверхности ярма, для указанных случаев приведена в табл. 6-2.

Коэффициент k определяется из следующей зависимости:

(6-14)

'/+ * /

где hp — радиальная высота полюса, hj — высота ярма, Ір — ак­

90

При таких соотношениях от радиальных сил возникают колебания с числом волн по окружности ярма г — 2 Т(см. табл. 6-1).

3. Удельная радиальная сила, приведенная к среднему радиусу ярма по формуле (6-9):

б. Масса при Z — q"p (табл. 6-2)

m = 3,5-10-5 + 2.4.10-6 = 11,5.10_6 кгс-сек2/см.

в. Механический импеданс

1

гр = 7030-11,5-ІО-®. Z3 - = 0,79 кгс-сек/см. 7030-1,6-ІО“2

3. Механический импеданс при действии радиальных сил гр = 0,79 кгс-сек/см При действии изгибающих моментов

т = 3,5-ІО*6 + 2-0,9-4-ІО*5 = 10,7-ІО*5 кгс-секЧсм,

91

Как видно из примера, величина а здесь практически не влияет на уровень вибрации.

6-4. ПРЯМОЙ ПАЗ ПО ДЛИНЕ ЯКОРЯ, ЭКСЦЕНТРИЧЕСКИЙ ВОЗДУШНЫЙ ЗАЗОР ПОД ПОЛЮСОМ

Эксцентрический воздушный зазор или зазор, увеличиваю­ щийся начиная от середины полюса к его краям, создается спе­ циальным профилем полюсного баш­ мака. Такой профиль обычно характе­ ризуется условным эксцентриситетом, представляющим собой отношение мак­ симального зазора под краем башмака 6шах к минимальному зазору под его

серединой бш1п (рис. 6-5). Эксцентрический воздушный зазор

в машинах постоянного тока создается для ослабления действия знакопере­ менных сил, вызывающих вибрацию и

Рис. 6-6. Магнитное поле под полюсом при эксцентрическом зазоре

шум, и ослабления поля реакции якоря. При этом основным усло­ вием расчета машины должно быть равенство проводимостей эксцентрического воздушного зазора и оптимального для данной машины равномерного воздушного зазора.

В противном случае уменьшение магнитного шума было бы достигнуто за счет использования активных материалов машины. Эффективность эксцентрического зазора увеличивается по мере увеличения отношения bp/ t v

92