Такой зазор характеризуется соотношением размеров зазора у края полюса dкр и под его серединой d0.

       Максимально допустимый коэффициент искажения поля

                                                                                     (102)

       Подставляя численные значения, получаем:

       По графику 2.6,   находим значение коэффициента устойчивости поля         Ку = 0,7.

       Определяем МДС в воздушном зазоре

                                               (103)

где Кv – коэффициент регулирования скорости тепловоза при полном использова-

               ния мощности тепловоза;

                                                                                                              (104)

        Подставляя численные значения, получаем:

       Тогда

       Определяем эквивалентный воздушный зазор с учётом коэффициента воздушного зазора Кdэ , учитывающего зубчатое строение якоря:

                                                                                         (105)

       Подставляя численные значения, получаем:

       Находим действительный эквивалентный воздушный зазор dэ, учитывая, что он связан с полученным расчётным значением d¢э соотношением

                                                   d¢э = Кdэ×dэ,                                                (106)

где Кdэ – коэффициент воздушного зазора;

                                                                                                    (107)

где

                                                            bz1 = t1 + bп ,                                                 (108)

        Подставляя численные значения, получаем:

bz1 = 28 –12,2 = 15,8 мм,

       Подставив выражение (107) в (106), получим

                                                                                    (109)

       Отсюда приходим к квадратному уравнению относительно dэ:

                                           (110)

корни которого равны

                                         (111)

       Подставляя численные значения, получаем:

       Определяем зазор под центром сердечника

                                                                                                    (112)

Коэффициент Кэ определяем по графику 2.5   в функции dкр / d0 , Кэ = 1,52.

       Определяем зазор под краем сердечника полюса

                                                                                              (113)

        Подставляя численные значения, получаем:

       Площадь воздушного зазора

                                                     (114)

       Подставляя численные значения, получаем:

       Зубцовая зона. Расчёт выполняем по магнитной индукции, определяемой в расчётном сечении зубца, отстоящем от его основания на 1/3  высоты:

                                                                                            (115)

где bZ 1/3 – ширина зубца на высоте 1/3 от его основания, которая определяется 

                 по формуле:

                                                                     (116)

       Подставляя численные значения, получаем:

       Подставляя численные значения в (115), получаем:

       Так как  = 2 Тл > 1,8 Тл, то считается, что магнитный поток проходит как по зубцам, так и частично по пазам. Полученная в этом случае индукция  является кажущейся, а действительное ее значение определяется с учетом ответвления магнитного потока в паз. Величина этого ответвления зависит от насыщения зубцового слоя и от соотношения размеров по ширине зубца и паза, что определяется коэффициентом формы зубца якоря:

                                                                                                 (117)

       Подставляя численные значения, получаем:

       Тогда действительная индукция в зубце будет:

                                                                                         (118)

где m0 – магнитная постоянная, m0 = 1,25 Гн/см.

       определяют по  полученному ранее  значению индукции  по кривой намагничивания   для выбранной марки электротехнической стали, которая представлена в табличной форме в приложении 4,  ,    = 400 А/см.

       Тогда

Находим магнитное напряжение в зубце

                                                                                              (119)

       Подставляя численные значения, получаем:

       Площадь сечения зубцового слоя

                                                                        (120)

       Подставляя численные значения, получаем:

       Сердечник якоря. Для принятого ранее значения индукции в сердечнике якоря Ва по кривым намагничивания, приведенным в приложении 4,  , находим напряжённость магнитного поля На.

       Магнитное напряжение в сердечнике якоря

                                              Fa = Ha×La,                                                      (121)

где La – длина средней силовой линии в сердечнике якоря, определяется по

               формуле:

                                                                                            (122)

       Подставляя численные значения, получаем:

     По приложению 4,  , для стали 1312 находим На = 14 А/см. Тогда

Fa = 14×19,6 = 274,4 А.

Сердечник главного полюса обычно изготавливают наборным из штампованных листов малоуглеродистой стали Ст2.

       Для принятого ранее значения индукции в сердечнике полюса по кривым намагничивания (приложение 4  ) находим напряженность магнитного поля Нт = 70,5 А/см.

       Магнитное напряжение в сердечнике полюса определяется по формуле:

                                                          Fт = Нт×hт,                                                      (123)

где hт – предварительно принятая ранее высота полюса, 8,8 см.

       Тогда подставляя численные значения, получаем:

Fт = 70,5×8,8 = 620,4 А.

       Станина двигателя обычно выполняют литым из стали 25 Л.

       Для принятого ранее значения индукции в станине Вст по кривым намагничивания (приложение 4  ) находим напряженность магнитного поля Нст = 39 А/см.

       Магнитное напряжение в сердечнике полюса определим по следующей формуле:

                                                         Fст = Нст×Lст,                                                    (124)

где Lст – длина средней силовой магнитной линии в станине, определяется

                по формуле:

                                                      Lст = 0,65…0,75×t.                                             (125)

       Подставляя численные значения, получаем:

Lст = 0,7×44 = 30,8 см.

       Тогда подставляя численные значения в (124), получаем:

Fст = 39×30,8 = 1201,2 А.

       Общая МДС магнитной цепи определяется по формуле:

                                                   Fо.дл. = Fd + Fz + Fa + Fт + Fст.                                (126)

       Подставляя численные значения, получаем:

Fо.дл. = 1216+274,4+620,4+1201,2+7258 = 10600 А.

       В правильно рассчитанном двигателе коэффициент насыщения в продолжительном режиме должен быть:

                                                  кн = Fо.дл. /Fd = 1,5…2,0.                                       (127)

       Подставляя численные значения, получаем:

кн = 10600/7258 = 1,5.

       Расчет размагничивающего действия реакции якоря производим по методу А.Б.Иоффе.

       Для компенсации размагничивающего действия реакции якоря соответствующая МДС   определяется по формуле:

                                                          =кр×Fря,                                                     (128)

где кр – коэффициент размагничивания,               кр = 0,15;

      Fря – реакция якоря, определяется по следующей формуле:

                                                                                                               (129)

       Подставляя численные значения, получаем:

       Тогда подставляя численные данные в (128), получаем:

       Результаты расчета магнитной цепи для продолжительного режима целесообразно свести в  таблицу 2.

Таблица 2 – Расчет магнитной цепи для продолжительного режима