Лабораторная работа №1. Проектирование якоря и магнитопровода (FEMM)

1. Лабораторная работа №1

2.

3.

••Вариант:
Пояснения
к столбцам таблицы:
Номер варианта задания для студента.
•Pном (кВт): Номинальная мощность машины (выходная мощность на валу).
•Uном (В): Номинальное напряжение машины (напряжение на выводах якоря).
•nном (об/мин): Номинальная частота вращения вала машины.
•η: Номинальный коэффициент полезного действия (КПД) машины.
•D (мм): Диаметр якоря (диаметр цилиндрической поверхности, на которой расположены пазы).
•La (мм): Расчётная длина машины (длина пакета железа якоря, активная длина, в которой происходит преобразование энергии).
•2p: Число главных полюсов (общее количество главных полюсов в машине).
•Число добав. полюсов: Количество добавочных (коммутационных) полюсов. Обычно равно числу главных полюсов.
•Z: Число пазов якоря (общее количество пазов на якоре).
•hп (мм): Высота паза якоря (расстояние от дна паза до поверхности якоря).
•bz(мм): Ширина зубца
•tz1(мм): Зубцовый шаг
•R1 (мм): Радиус скругления верхней части паза якоря (для уменьшения концентрации напряжений).
•R2 (мм): Радиус скругления нижней части паза якоря (для уменьшения концентрации напряжений).
•hярмо (мм): Толщина ярма станины (радиальный размер). Ярмо — часть станины, служащая для замыкания магнитного потока.
•bполюса (мм): Ширина сердечника главного полюса (периферийный размер).
•hполюса (мм): Высота сердечника главного полюса (радиальный размер).
•lполюса (мм): Длина сердечника главного полюса (аксиальный размер). Обычно равна или немного больше длины якоря (La).
•Rнак (мм): Радиус дуги полюсного наконечника (полюсного башмака).
•bнак (мм): Ширина полюсного наконечника (по дуге, периферийный размер).
•hнак (мм): по центральной оси полюса: габарит полюсного наконечника
•hдп (мм): Высота добавочного полюса (радиальный размер от якоря).
•bдп (мм): Ширина добавочного полюса (периферийный размер).
•δ1 (мм): Воздушный зазор между главным полюсом и якорем (радиальное расстояние).
•δ2 (мм): Воздушный зазор между добавочным полюсом и якорем (радиальное расстояние).
•Dст.внутр (мм): Внутренний диаметр станины (диаметр внутренней цилиндрической поверхности станины).
•Dст.внеш (мм): Внешний диаметр станины (диаметр внешней цилиндрической поверхности станины).
•Dв (мм): Диаметр вала.
•Материал: Марка стали, используемой для изготовления магнитопровода (якоря и полюсов). Например, Ст.2212.
•Iном (А): Номинальный ток якоря (ток в обмотке якоря при номинальной нагрузке).
•Iвозб (А): Номинальный ток возбуждения (ток в обмотке возбуждения).
•Wя: Число витков в обмотке якоря.
•Wвозб: Число витков в обмотке возбуждения (параллельная обмотка).
•Wдп: Число витков в обмотке добавочных полюсов.
•Wсер: Число витков в стабилизирующей последовательной (сериесной) обмотке.

4. Порядок работы

• Якорь:
* Нарисуйте окружность, представляющую якорь. Диаметр окружности должен соответствовать D в
выбранном масштабе.
* Изобразите овальные пазы на поверхности якоря (количество пазов не обязательно должно строго
соответствовать реальному, достаточно показать их наличие).
* Укажите размеры паза (hп, bп.min, bп.max, R1, R2). Можно изобразить один-два паза более детально.
Главные полюса:
* Нарисуйте сердечник главного полюса, состоящий из прямоугольной части (размеры bполюса, hполюса) и
дугообразного полюсного наконечника (параметры Rнак, bнак).
* Расположите обмотку возбуждения вокруг прямоугольной части сердечника (изобразите обмотку
схематично, в виде нескольких витков).
* Укажите воздушный зазор между полюсным наконечником и якорем (δ1)
• Добавочные полюса:
* Нарисуйте добавочные полюса (размеры hдп, bдп). Расположите их между главными полюсами.
* Укажите воздушный зазор между добавочным полюсом и якорем (δ2).
• Станина:
* Нарисуйте станину в виде окружности.
* Укажите внутренний диаметр станины (Dст.внутр) и толщину ярма (hярмо). Внешний диаметр станины
(Dст.внеш) будет соответствовать сумме внутреннего диаметра и удвоенной толщины ярма.
* Убедитесь, что все элементы (якорь, полюса, добавочные полюса) помещаются внутри станины с учетом
зазоров.
• Импорт результата в FEMM в формате dxf