Расчет короткозамкнутого ротора

а) Обмотки роторов

 

Короткозамкнутые обмотки роторов в отличие от всех других существующих обмоток не имеют определенного числа фаз и числа полюсов. Один и тот же ротор может работать в машинах, статоры которых выполнены на различные числа полюсов. Это, в частности, определило возможность использования короткозамкнутых роторов в двигателях с регулированием частоты вращения путем переключения числа пар полюсов обмотки статора.

Обычно принято считать, что каждый стержень обмотки образует одну фазу короткозамкнутой обмотки. Тогда число ее фаз равно числу пазов (m₂ = Z₂) и обмотка каждой из фаз имеет ¹/₂ витка, т. е. W₂ = 1/2, так как при m₂ = Z₂ к каждой фазе относится один стержень с двумя участками замыкающих колец, расположенных с разных торцов ротора (рис. 1.24). Обмоточный коэффициент такой обмотки равен единице, а условное число пазов на полюс и фазу

(1.67)

В поле воздушного зазора машины помимо основной присутствует целый спектр гармоник более высокого порядка, каждая из которых наводит ЭДС в обмотке ротора, поэтому ток в стержнях обмотки имеет сложный гармонический состав.

В результате взаимодействия токов и полей высших гармоник возникают электромагнитные моменты, которые при неблагоприятном соотношении Z₁ и Z₂ могут существенно ухудшать механическую характеристику двигателя.

 

 

Рис. 1.24 Фазы обмотки коротко замкнутого ротора.

 

Влияние синхронных или асинхронных моментов от высших гармоник на момент от первой гармонической приводит к появлению пиков и провалов в результирующей кривой момента.

В поле зазора присутствуют так называемые зубцовые гармоники, которые вызывают шум и вибрацию при работе двигателя при нормальном режиме. Наилучшие сочетания Z₁ и Z₂ для короткозамкнутых двигателей с различными числами 2 р сведены в табл. 1.15, в которой предлагается несколько возможных вариантов чисел пазов ротора при данных Z₁ и 2 р. В двигателях малой мощности обычно выполняют. Z₂ < Z₁. Это объясняется в основном тем, что с увеличением Z₂ ток в стержнях ротора уменьшается и в двигателях небольшой мощности их сечения становятся очень малыми. В более крупных двигателях иногда выполняют Z₂ > Z₁, с тем чтобы ограничить ток в стержнях ротора и увеличить равномерность распределения проводников обмотки по длине расточки.

 

Рис. 1.22 Коэффициент k _i в зависимости от cosj.

 

Ток в стержне определяется по формуле

, (1.60)

где k_i — коэффициент, учитывающий влияние тока намагничивания и сопротивления обмоток на отношение I₁ / I₂. Его приближенное значение может быть взято из кривой рис. 1-22 в зависимости от номинального cos j, которым задавались в начале расчета;

n_i — коэффициент приведения токов, для двигателей с фазными роторами

При этом с учетом принятых для короткозамкнутой обмотки чисел фаз и витков в фазе коэффициент приведения токов

(1.68)

Сечение стержней, м²,

q_c = I₂ / J₂. (1.69)

Плотность тока в стержнях ротора машин закрытого обдуваемого исполнения при заливке пазов алюминием выбирается в пределах J₂ =(2,5¸3,5)×10⁶ А/м², а при защищенном исполнении на 10—15% выше, причем для машин больших мощностей следует брать меньшие значения плотности тока.

 

 

Рис. 1.25 К расчету тока в замыкающих кольцах короткозамкнутой обмотки ротора.

 

Таблица 1.15

Рекомендуемые числа пазов короткозамкнутых асинхронных двигателей

 

2p	Число пазов статора	Число пазов ротора
Пазы без скоса	Пазы со скосом
		9^*,15^*	—
		11^*,12^*,15^*,21^*,22^*	14^*,(18),19^*,22^*,26,28^*,(30),31,33,34,35
		15^*,(16)^*,17^*,19,32	18,20,26,31,33,34,35
		22,38	(18),20,21,23,24,37,39,40
		26,28,44,46	25,27,29,43,45,47
		32,33,34,50,52	—
		38,40,56,58	37,39,41,55,57,59
		9^*	15^*
		10^*,14^*	18^*,22^*
		15^*,16^*,17,(32)	16,18,(20),30,33,34,35,36
		26,44,46	(24),27,28,30,(32),34,45,48
		(34),(50),52,54	(33),34,(38),(51),53
		34,38,56,58,62,64	(36),(38),(39),40,(44),57,59
		50,52,68,70,74	48,49,51,56,64,69,71
		62,64,80,82,86	61,63,68,76,81,83
		26,46,(48)	28^*,33,47,49,50
		44,64,66,68	42,43,51,65,67
		56,58,62,82,84,86,88	57,59,60,61,83,85,87,90
		74,76,78,80,100,102,104	75,77,79,101,103,105
		(34),36,44,62,64	35,44,61,63,65
		56,58,86,88,90	56,57,59,85,87,89
		66,(68),70,98,100,102,104	(68),(69),(71),(97),(99), (101)
		78,82,110,112,114	79,80,81,83,109,111,113
		44,46,74,76	57,69,77,78,79
		68,72,74,76,104,106,108, 110,112,114	70,71,73,87,93,107,109
		86,88,92,94,96,98,102,104,106,134,136,138,140,142, 144,146	99,101,103,117,123,137,139
		56,64,80,88	69,75,80,89,91,92
		68,70,74,88,98,106,108,110	87,93,94,(107),(109)
		86,88,92,100,116,124,128, 130,132	84,89,91,104,105,111,112, 125,127
		124,128,136,152,160,164, 166,168,170,172	125,127,141,147,161,163
		74,94,102,104,106	75,77,79,89,91,93,103
		106,108,116,136,144,146, 148,150,152,154,158	107,117,119,121,131,133,135,145
		84,86,106,108,116,118	90,102
		120,122,124,132,134,154, 156,164,166,168,170,172	138,150

 

Примечания: 1. В скобках взяты числа пазов, при которых возможно повышение вибрации двигателя.

2. Звездочкой отмечены числа пазов, применяемые в основном в машинах малой мощности.

 

В обмотке ротора, выполненной из медных стержней, плотность тока принимают несколько большей: J₂ =(4,0¸8,0)×10⁶ А/м² (большие значения соответствуют машинам меньшей мощности).

Ток в короткозамкнутых кольцах находят, исходя из следующих соображений.

Примем направления токов в стержнях ротора и на участках замыкающих колец, соединяющих эти стержни, ротора как показано на рис. 1.25, а.

Тогда для узлов а, b, с и т. д. можно записать:

(1.70)

Токи в стержнях сдвинуты относительно друг друга, на угол a_z =2 pp / Z₂. Начертив многоугольник токов в стержнях (рис. 1.25, б), стороны. которого являются векторами токов стержней, сдвинутых по фазе на угол a_z, убеждаемся, что системе уравнений (1.70) будут соответствовать направления токов на участках колец, показанные на рис. 1.25, б. Угол между их векторами тоже равен a_z. Найдем соотношение между токами в стержнях и в участках колец, для чего рассмотрим один из треугольников векторной диаграммы, образованный, например, векторами токов I₁₂, I₂₃, I_c2. Из этого треугольника имеем:

Так как это соотношение справедливо для любого из элементов диаграммы токов, то, обозначив токи в кольце I_кл, а токи в стержнях I₂, можем написать:

I_кл = I₂ /D, (1.71)

где

(1.72)

Выражение (1.71) является расчетной формулой для определения тока в замыкающих кольцах короткозамкнутых роторов.

Плотность тока в замыкающих кольцах J_кл выбирают в среднем, на 15—20% меньше, чем в стержнях. Это объясняется двумя причинами. Во-первых, замыкающие кольца, имея лучшие условия охлаждения по сравнению со стержнями, являются своего рода радиаторами, которые отводят тепло стержней, усиливая их охлаждение. Во-вторых, в машинах, в которых для улучшения, пусковых характеристик используют эффект вытеснения тока, большое сопротивление замыкающих колец снижает кратность увеличения общего сопротивления обмотки ротора при пуске.

Площадь поперечного сечения замыкающих колец, м²,

q_кл = I_кл / J_кл. (1.73)

Сечение колец в роторах со вставными стержнями представляет собой прямоугольник, размеры которого (а_кл ´ b_кл) выбирают таким образом, чтобы b_кл =(1,1¸1,25) h_п2 (рис. 1.26).

Замыкающие кольца литой обмотки обычно выполняют с поперечным сечением в виде неправильной трапеции. Средняя высота кольца выбирается из условия b_кл ³1,2 h_п2.

На замыкающих кольцах отливаются вентиляционные лопатки длиной несколько меньшей, чем длина вылета лобовых частей обмотки статора. Количество вентиляционных лопаток выбирают равным простому числу, в 2—3 раза меньшему, чем число пазов ротора.

 

 

Рис. 1.26 Размеры замыкающих колец короткозамкнутого ротора.

а - со сварной обмоткой; б - с литой обмоткой.

 

Расчетное сечение замыкающих колец литой обмотки, м², принимают q_кл = а_клb_кл.

Форма паза короткозамкнутого ротора определяется требованиями к пусковым характеристикам двигателя, его мощностью и числом полюсов. В роторах современных асинхронных двигателей применяют грушевидные, прямоугольные, лопаточные, колбообразные или трапецеидальные пазы. Довольно большое распространение получили двухклеточные роторы.

В двигателях с высотами оси вращения до 400 мм наиболее широко распространены роторы с литыми обмотками, при которых возможно выполнение любых требующихся по расчету конфигураций и размерных соотношений стержней с учетом возможности качественной заливки.

Выполняют также двухклеточные роторы с литой обмоткой. Они, как правило, имеют фигурные стержни рабочей обмотки и общие замыкающие кольца.

При любой конфигурации паза уменьшение ширины верхней части стержней и увеличение их высоты приводят к увеличению пускового момента, но одновременно увеличивается коэффициент магнитной проводимости паза и растет индуктивное сопротивление обмотки ротора. Это ограничивает пусковые токи, но в то же время увеличивает индуктивное сопротивление ротора, что ухудшает коэффициент мощности при номинальном режиме работы и к снижает М_mах.

 

 

Рис. 1.27 Грушевидные пазы коротко замкнутого ротора.

а - полузакрытые; б - закрытые.

 

То же характерно для двигателей с двухклеточными роторами, имеющими большие пусковые моменты, но низкие коэффициенты мощности при номинальном режиме. Поэтому для обеспечения высоких энергетических показателей номинального режима следует прежде всего ориентироваться на пазы ротора с широкой верхней частью — грушевидные (см. рис. 1.27).

В асинхронных двигателях с короткозамкнутым ротором серии 4А с высотой оси вращения h £250 мм выполняют грушевидные пазы и литую обмотку на роторе (рис. 1.27, а). В двигателях с h <160 мм пазы имеют узкую прорезь со следующими размерами: b_ш =1,0 мм и h_ш =0,5 мм при высоте оси вращения h <100 мм; b_ш =1,5 мм и h_ш =0,75 мм при высоте вращения h =112¸132мм. В двигателях с h =160¸250 мм выполняют грушевидные закрытые пазы (рис. 1.26, б) с размерами шлица b_ш =1,5 мм и h_ш =0,7 мм. Высота перемычки над пазом в двигателях с 2 р ³4 выполняется равной =0,3 мм, в двухполюсных двигателях =1,0¸1,5 мм.

Ширина зубцов ротора определяется по допустимой индукции B_z2 (см. табл. 1.10):

(1.77)

Размеры паза b₁, b₂ и h₁ (рис. 1.27) рассчитывают, исходя из сечения стержня q_c и из условия постоянства ширины зубцов ротора.

(1.74)

Далее расчет проводят методом последовательных приближений в следующей последовательности:

1. Задаются значением b₂<b₁

2. Определяют h₁ по следующей формуле

(1.76)

3. По формуле (1.78) определяется площадь паза, которая сравнивается с определенной по (1.69) площади сечения стержней. Если значение получается меньше, то необходимо несколько уменьшить b2 и повторять процесс до полного совпадения значений

 

После расчета размеры паза следует округлить до десятых долей миллиметра и уточнить площадь сечения стержня q_c:

(1.78)

Условия высококачественной заливки пазов алюминием требуют, чтобы диаметр закругления нижней части паза в двигателях с h £132 мм был не менее 1,5—2 мм, а двигателях с h ³160 мм — не менее 2,5—3 мм.

В связи с округлениями результатов расчета необходимо просчитать ширину зубцов в двух сечениях и по окончательно принятым размерам паза:

(1.79)

(1.80)

При небольшом расхождении размеров и в расчете магнитного напряжения зубцов ротора используется средняя ширина зубца . При заметных расхождениях расчет проводят так же, как для трапецеидальных зубцов ротора (см. ниже).

Расчетная высота зубца принимается по выражению

h_z2 = h_п2 — 0,1 b₂. (1.81)

В двигателях с высотой оси вращения h =280¸355 мм выполняют закрытые пазы ротора: при 2 p ³4 — трапецеидальные, сужающиеся в верхней части (рис. 1.28) и при 2 р =2 — лопаточные (рис. 1.29).

 

Рис. 1.28 Трапецеидальные пазы короткозамкнутого ротора.

Рис. 1.29 Лопаточные пазы короткозамкнутого ротора.

Для расчета размеров трапецеидальных сужающихся в верхней части пазов целесообразно использовать графоаналитический метод. Наименьшая допустимая ширина зубца b_z2min находится по В_z2mах (см. табл. 1.10). На построенном в достаточно большом масштабе эскизе зубцового деления ротора, изменяя b₂ и h_п, графически определяют размеры паза по заданной площади сечения стержня q_c, при которых В_z2mах остается в допустимых пределах. Высота перемычки над пазом принимается равной =0,5 мм. Диаметр закругления верхней части паза должен быть не менее b₁ ³3,5¸4 мм. После построения определяется ширина зубца ротора:

(1.82)

(1.83)

Расчетная высота зубца

h_{z 2} = h_п – 0,1 b ₂. (1.84)

В лопаточных пазах (рис. 1.29) высота верхней части паза h_в для получения наибольшего эффекта вытеснения тока во время пуска при литой алюминиевой обмотке выполняется равной 15—16 мм. Размеры нижней части лопаточных стержней рассчитывают, исходя из сечения стержня q_c и постоянства ширины зубцов ротора:

(1.85)

где b_z2н — ширина зубца на нижнем участке, определяемая по допустимой индукции в зубцах ротора (см. табл. 1.10);

— высота перемычки над пазом. Для двигателей с 2 р =2 принимают =1¸2 мм.

Требуемое сечение нижней части стержня

q_с,н = q_c – q_с,в, (1.86)

где сечение верхней части стержня

q_с,в = b_в (h_в – 0,11 b_в). (1.87)

Ширина верхней части стержня

b_в =(0,5¸0,65) b_1н.

Диаметр закругления нижней части стержня

(1.88)

Наименьший допустимый размер b_2н =3¸4 мм.

Если по (1.88) b_2н <3 мм, следует или уменьшить сечение стержня (увеличить плотность тока в нем), или несколько увеличить индукцию в зубцах ротора.

Расстояние между центрами закруглений нижней части стержня

(1.89)

После округления полученных размеров до десятых долей миллиметра уточняется площадь сечения стержня ротора: q_с,в по (1.87) и

(1.90)

(1.91)

Размеры зубцов в верхних и нижних частях рассчитывают раздельно. Размеры верхней части зубца:

(1.92)

(1.93)

где

Размеры нижней части зубца:

(1.94)

(1.95)

Расчетная высота участков зубца:

верхнего

(1.96)

нижнего

(1.97)

 

б) Сердечники роторов

Сердечники роторов асинхронных двигателей при D₂ <990 мм выполняют с непосредственной посадкой на вал без промежуточной втулки. В двигателях с высотой оси вращения h₂ £250 мм применяют горячую посадку сердечников на гладкий вал без шпонки. В двигателях больших размеров сердечники крепят на валу с помощью шпонки. Если диаметр ротора превышает 990 мм, то сердечник шихтуют из отдельных сегментов и крепят на втулке ротора или на продольных ребрах, приваренных к валу (оребренные валы).

 

Рис. 1.31 Аксиальные вентиляционные каналы в сердечнике ротора.

 

В большинстве двигателей с высотой оси вращения h ³250 мм выполняют аксиальные каналы с целью некоторого улучшения условий охлаждения ротора и снижения его массы и момента инерции. В двигателях серии 4А при h =250 мм аксиальные каналы располагают в одном ряду (рис. 1.31, а), их число m_к2 =10, а диаметр d_к2 =15¸30 мм. В двигателях с высотой оси вращения h =280¸355 мм в одном ряду располагают 12 каналов диаметром d_к2 =20¸30 мм. В двигателях с h >355 мм число каналов уменьшают до 9, а диаметр увеличивают до 55—100 мм, большие значения d_к2 относятся к двигателям с большим числом 2 р. Аксиальные каналы могут быть расположены в одном ряду или при больших диаметрах ротора в двух рядах (рис. 1.31, б).

Радиальные каналы в сердечнике ротора, так же как и в статоре, выполняются лишь при длине сердечника, превышающей 0,25—0,3 м. В таких роторах необходимо предусматривать выполнение также и аксиальных каналов, которые служат для прохода охлаждающего воздуха к радиальным каналам.

Наличие каналов, их диаметр и расположение оказывают влияние на магнитное напряжение ярма ротора и должны быть учтены при расчете магнитной цепи.

Внутренний диаметр сердечника ротора D_j при непосредственной посадке на вал равен диаметру вала D_в и может быть определен по формуле

D_в» k_вD_а. (1.101)

Значение коэффициента k_в даны в табл. 1.16.

 

Таблица 1.16

Коэффициент k _В для расчета диаметра вала асинхронных двигателей

 

h, мм	50-63	71-250	280-355	400-500
2 p	2-6	2-8		4-12			8-12
k В	0,19	0,23	0,22	0,23	0,20	0,23	0,25

 

Если сердечник ротора насажен на втулку или оребренный вал, то внутренний диаметр D_j, м, определяется, исходя из допустимой индукции в ярме ротора, с использованием следующих выражений:

(1.102)

(1.103)

 

РАСЧЕТ МАГНИТНОЙ ЦЕПИ

Расчет магнитной цепи проводят для режима холостого хода двигателей, при котором для асинхронных машин характерно относительно сильное насыщение стали зубцов статора и ротора. Насыщение зубцовых зон приводит к уплощению кривой поля в воздушном зазоре (рис. 1.32). Поэтому за расчетную индукцию принимается не амплитудное значение, a B_pacч = B_max сos y»0,82 В_mах. По B_расч следует определить Н_расч по основной кривой намагничивания и увеличить затем результат в k =1/0,82 раз, приводя напряженность к амплитудному значению индукции. Для воздушного зазора, имеющего линейную зависимость H = f (B), эта операция равносильна непосредственному определению магнитного напряжения зазора по B_d. При определении магнитных напряжений участков магнитной цепи с нелинейными магнитными характеристиками влияние уплощения учитывается специальными кривыми намагничивания для зубцов и ярм асинхронных двигателей, построенными по основной кривой намагничивания с учетом указанных зависимостей. При этом принимают a_d =2/ p и k_в =1,11.

 

 

Рис. 1.32 Кривые индукции в воздушном зазоре асинхронной машины.

1 - синусоидаl; 2 - уплощенная кривая.

 

Расчет магнитной цепи проводится в нижеследующей последовательности. Используя рассчитанные по (1.22) и (1.23) соответственно поток полюса и индукцию в воздушном зазоре, находят индукцию в зубцах статора и ротора:

(1.104)

При переменном сечении зубцов рассчитывают либо три значения индукции B_zmax, B_zmin и B_zср соответственно в наибольшем, наименьшем и среднем сечении зубца либо индукцию в сечении на расстоянии 1/3 высоты от узкой части зубца. Расчетную ширину зубцов определяют по формулам, приведенным в § 1.5 и 1.7, в зависимости от конфигурации пазов.

Расчетные размеры зубцов короткозамкнутых роторов с фигурными пазами отличной от рассмотренных в § 1.7 конфигурации (рис. 1.33), а также зубцов двухклеточных роторов (рис. 1.34) могут быть определены по формулам табл. 1.17 и 1.18.

 

 

Таблица 1.17

Размеры зубцов ротора асинхронных двигателей с фигурными пазами

 

Размер	Рис. 1.33,а	Рис. 1.33,б	Рис. 1.33,в	Рис. 1.33,г
b zBmax
b zBmin
h zB				0,9 d + h ш
b zНmax       b zНmax				—
b zН	h Н	h Н-0,1 b Н	0,9 b Н	—

 

Таблица 1.18

Размеры зубцов двойной клетки короткозамкнутых роторов асинхронных двигателей

 

Размер	Рис. 1.34,а	Рис. 1.34,б	Рис. 1.34,в
b zB,ср
h zB
b zНmax	—		—
b zНmin	—		—
b zН,ср
h zН	0,9 b Н

 

Индукция в ярме статора Ва, Тл,

(1.105)

где — расчетная высота ярма статора, м:

(1.106)

где d_к1 и m_к1 — диаметр и число рядов аксиальных вентиляционных каналов в статоре. При отсутствии каналов m_к1 =0.

Индукция в ярме ротора В_j, Тл,

(1.107)

где — расчетная высота ярма ротора, м.

При этом для роторов с посадкой сердечника на втулку или на оребренный вал (крупные асинхронные машины) расчетная высота ярма ротора

(1.108)

где d_к2 — диаметр аксиальных каналов ротора;

m_к2 — число рядов аксиальных каналов.

 

 

Рис. 1.33 Фигурные пазы короткозамкнутых роторов.

 

 

Рис. 1.34 Пазы двухклеточных роторов.

 

При посадке сердечника непосредственно на вал в двигателях с 2 р =2 и 4 необходимо учитывать, что часть магнитных линий потока замыкается через вал. При этом расчетная высота ярма ротора

(1.109)

Для двигателей с 2 р ³6 с непосредственной посадкой сердечника ротора на вал определяют по (1.108).

Магнитное напряжение воздушного зазора, А,

(1.110)

В этой формуле k_d — коэффициент воздушного зазора по

d — воздушный зазор, м; m₀ ==4p×10^-7 Гн/м.

Магнитное напряжение зубцовой зоны статора, А,

(1.111)

где h_z1 — расчетная высота зубца статора, м.

При переменном сечении зубцов

(1.112)

или .

Значения напряженности поля в зубцах H_z, А/м, находят в соответствии с индукциями B_z, по кривой намагничивания для зубцов для принятой марки стали (см. приложение II).

Магнитное напряжение зубцовой зоны ротора, А,

F_z2 = 2 h_z2H_z2, (1.113)

где h_z2 — расчетная высота зубца, м.

При переменном и плавно изменяющемся сечении зубца

(1.114)

или

(1.115)

Значения H, А/м, определяются по кривой намагничивания для зубцов для принятой марки стали (см. приложение II).

Если при расчете зубцов с переменным сечением H_z1max / H_zmin >2, то необходимо подразделить зубец по высоте на две равные части и определить напряженности в каждой из них в отдельности. В этом случае расчетная ширина зубца берется на высоте 0,2 и 0,7 всей высоты зубца от его наиболее узкой части:

(1.116)

(1.117)

Магнитное напряжение зубцовой зоны

(1.118)

При фигурных пазах ротора или двойной беличьей клетке рассчитываются раздельно магнитные напряжения верхней (F_{z 2в}) и нижней (F_z2н) частей зубцов (см. табл. 1.17 и 1.18).

Магнитное напряжение зубцовой зоны ротора в этих случаях равно:

(1.119)

Коэффициент насыщения зубцовой зоны

(1.120)

Если k_z >1,5¸1,6, имеет место чрезмерное насыщение зубцовой зоны; если k_z <1,2, то зубцовая зона мало использована или воздушный зазор взят слишком большим. В обоих случаях в расчет должны быть внесены соответствующие коррективы.

Магнитное напряжение ярма статора, А,

F_a = L_aH_a, (1.121)

где L_a — длина средней магнитной линии ярма статора, м:

(1.122)

Н_а — напряженность поля при индукции В_а по кривой намагничивания для ярма принятой марки стали, А/м.

Магнитное напряжение ярма ротора, А,

F_j = L_jH_j, (1.123)

где H_j — напряженность поля при индукции В_j по кривой намагничивания ярма для принятой марки стали, А/м;

L_j — длина средней магнитной линии потока в ярме ротора, м. Для всех двигателей, кроме двухполюсных с непосредственной посадкой на вал,

(1.124)

где высота спинки ротора

(1.125)

Для двигателей с 2 р =2, сердечник ротора которых непосредственно насажен на вал, длина средней магнитной линии определяется по формуле

L_j = 2 h_j. (1.126)

Суммарное магнитное напряжение магнитной цепи машины (на пару полюсов), А,

(1.127)

Коэффициент насыщения магнитной цепи

(1.128)

Намагничивающий ток

(1.129)

I_m выражается также в процентах или долях номинального тока:

(1.130)

Если при проектировании четырехполюсного двигателя средней мощности расчет показал, что I_{m *}<0.20¸0,18, то размеры машины выбраны завышенными и активные материалы недоиспользованы. Такой двигатель может иметь высокие КПД и cos j, но большую массу и габариты.

Если же в аналогичном двигателе I_{m *}>0,30¸0,35, то двигатель будет иметь низкие КПД и cos j.

В небольших двигателях мощностью менее 2—3 кВт I_{m *} может достигать значения 0,5—0,6, несмотря на правильно выбранные размеры и малое насыщение магнитопровода. Это объясняется относительно большим значением магнитного напряжения воздушного зазора, характерным для двигателей малой мощности.