Магнитная цепь ДПТ

Принцип действия ДПТ основан на взаимодействии тока проводников обмотки якоря с магнитным полем возбуждения, в результате чего на каждый проводник обмотки якоря действует электромеханическая сила, а совокупность сил, действующих на все активные проводники обмотки, образует электромагнитный момент машины.

Магнитное поле возбуждения формируется магнитной цепью машины. Магнитная цепь машины – разветвленная, симметричная, неоднородная. Намагничивающая сила создается током, протекающим через обмотки главных полюсов машины. Магнитный поток проходит 5 участков: сердечники главных полюсов, воздушный зазор, зубцовый слой якоря, тело якоря и станина (рис. 1.1). Поскольку намагничивающая сила и, следовательно, поток постоянны, то нет необходимости делать станину шихтованной (отсутствуют потери на вихревые токи). Работающие в условиях пульсирующего магнитного потока сердечники главных полюсов, полюсные наконечники и сердечник ротора выполняются шихтованными с целью снижения потерь на вихревые токи.

В ДПТ используется индукция магнитного поля, нормальная к поверхности якоря. Под полюсами эта индукция – максимальна, посередине между полюсами – равна 0.

Линия dd, проходящая через середины полюсов и центр якоря называется продольной магнитной осью машины, а линия, проходящая посередине между смежными полюсами называется поперечной магнитной осью или геометрической нейтралью.

Щетки ДПТ устанавливаются на линии геометрической нейтрали и число щеток равно числу главных полюсов 2р. Как уже отмечалось, в большинстве случаев в микромашинах 2р = 2 (число пар полюсов р = 1).

Расстояние по окружности якоря между серединами смежных полюсов называется полюсным делением t. Очевидно, что

,

где D – диаметр ротора.

График распределения нормальной к поверхности якоря индукции в воздушном зазоре машины на развернутом полюсном делении приведен на рис. 1.3 и имеет трапецеидальный вид. При расчетах электрических машин часто пользуются понятием среднего значения магнитной индукции в воздушном зазоре В_ср. Величина В_ср определяется высотой прямоугольника, имеющего основание t и площадь, равную площади фигуры, ограниченной трапецеидальной кривой.