21. Ток катушки при ее отключении в момент перекрытия зубцов

= 8,41 А .

 

    22. По (2.55) окончательно определим действующее значение тока катушки.

Характерные углы:

γ₁ = γ_вкл__max = 0,288 рад ;

γ_раб = 0,524 рад ;

γ_min = 0,524 рад .

 

Параметры аппроксимации кривой проводимости:

 

= 4×3,1416×10 ^{– 7}×140×100²×3,391×10 ^{– 3} = 5,966×10 ^{– 3}  Г ;

L₁ = L_{K_min}  =

= 5,966×10 ^{– 3} = – 0,04738   Г ;

 

= 0,18522    .

 

Индуктивность катушки на интервале от  γ₁  до  γ_раб

L(θ) = L₁+L₂ θ = – 0,04738 + 0,18522 θ    Г .

Действующее значение тока катушки по (2.55)

 

I_K==

 

=

                                _______________________

= 12,257 А .

 

Номинальный ток фазы

I_ф = I_K a = 12,257×1 = 12,257 А .

 

    23. Средний момент ВИД вычислим по (2.61).

 

Характерные углы:

γ₂ = γ_{вкл_max} + β_S – γ_раб = 0,288 + 0,471 – 0,524 = 0,235 рад ;

γ₃ = γ₂ + β_R – β_S = 0,235 + 0,524 – 0,471 = 0,288 рад .

 

Средний момент

 

=

 

26,028    Н×м .

    24. Максимальный ток в катушке

I_Кmax = I_Кm = 40,73 А .

 

    25. Номинальный момент

= 9,549 Н×м .

    26. Мощность ВИД,  кВт

P = ω_R M_ср 10 ^{– 3} = 314,159 × 26,028 × 10 ^{– 3} = 8,177  кВт .

Полученное значение мощности ВИД не удовлетворяет требуемой по проектному заданию. Продолжаем расчет до получения значения коэффициента заполнения паза медью.

 

    27. Принимаем действующее значение плотности тока в катушке

j_K = 7,2 А/мм²

(в данном случае равной плотности тока АД типа RA100M2У3).

 

    28. Определяем сечение меди катушки:

= 170,24  мм² .

Сечение провода

S_пр =  = 1,702  мм² .

Диаметр провода

= 1,47  мм .

Полученный диаметр провода пригоден для намотки.

 

    29. Коэффициент заполнения паза медью

= 0,546 .

Коэффициент k_зм должен лежать в диапазоне 0,35¸0,45. Полученное значение k_зм = 0,546 слишком велико. Мы не сможем разместить обмотку в пазу статора для создания необходимой МДС.

 

    30. В результате расчетов получили завышенное значение максимального тока катушки I_Кm, индукции B_ZS, мощности P и коэффициента заполнения паза медью k_зм. Будем подбирать такое число витков W_К, при котором мощность двигателя станет соответствовать требуемой. Для этого согласно соображениям, изложенным в п. 2.10, необходимо увеличивать W_К .

    Повторим расчет, начиная с пункта 18, приняв, например, W_К = 200.

    Контролируемые величины, получаемые в результате расчета, целесообразно записывать в виде таблицы.

    При принятых соотношениях зубцовой зоны и выбранных значениях l_δ и W_К получаем требуемое значение мощности ВИД, но этот вариант не устраивает нас из-за низкого значения индукции B_ZS = 1,363 Тл, величина которой является признаком недоиспользования двигателя по стали. Для увеличения индукции принимаем решение об уменьшении длины сердечников. Уменьшив длину, вновь подбираем число витков исходя из обеспечения требуемой мощности.

    При необходимости будем корректировать отношения k_haS и k_hZS, добиваясь приемлемых значений контролируемых величин.

    После нескольких итераций получаем вариант двигателя, устраивающий нас по всем контролируемым величинам:

 

 

    Для оптимального варианта зафиксируем также действующее значение тока катушки  I_K = 4,56 А.