# Определение коэффициентов поля явнополюсной машины

Цель: При B наоси 0.85 Тл определить kf,kPhi,alpha_delta,kd,kq и рост МДС статора при насыщении.

## Коэффициенты формы полюсного поля

Осевая индукция и амплитуда первой гармоники различаются: поле у краев полюса и межполюсная область влияют наполный поток. Поэтому коэффициент формы может быть больше единицы.

В авторских определениях kf=Bδ1m/Bδaxis, kPhi=Φpole/Φ1pole,alpha_delta=Bavgpole/Bδaxis. При интегрировании берется одна полюсная дуга−45..45 механических градусов и одна и та же окружность r61.5 мм.

$$k_f=\frac{B_{\delta1m}}{B_{\delta,axis}},\quad k_\Phi=\frac{\Phi_{pole}}{2rlB_{\delta1m}/p},\quad\alpha_\delta=\frac{\Phi_{pole}}{(\pi/p)rlB_{\delta,axis}}$$

Полный поток вычисляется из Br, а основной из первой пространственной гармоники.

## Продольная и поперечная реакция

Одна и та же синусоидальная МДС якоря направляется пооси d или q. Межполюсный путь имеет меньшую магнитную проводимость, поэтому первая гармоника реакции q обычно меньше.

Нормировка kd и kq выполняется на гладкий ротор с минимальным зазором 3 мм при той же амплитуде МДС. Это именно коэффициенты авторского опыта, а индуктивности Ld/Lq дополнительно учитывают конкретную нормировку обмотки и потоки рассеяния.

$$k_d=B_{d1m}/B_{smooth,1m},\qquad k_q=B_{q1m}/B_{smooth,1m}$$

Нелинейность исключена изэталонного определения; μr10000 проверяется удвоением.

## МДС и насыщение статора

В пазовом варианте только статор имеет B(H)M-43; ротор остается линейным. Интеграл Hdl по замкнутому пути разделен назазор,зубцы иярмо.

При увеличении возбуждения нелинейное сопротивление ярма возрастает и доля падения МДС взазоре уменьшается. Коэффициент kz характеризует выбранный магнитный путь и данный статор, а не универсальную поправку для любых геометрий.

$$k_z=\frac{F_\delta+F_z+F_a}{F_\delta},\qquad F=\int\mathbf H\cdot d\mathbf l$$

Путь проходит по осям соседних полюсов через зазор, зубцы и ярмо r84 мм.

## 1. Паспорт и расчетные условия

- Зафиксируйте геометрию, глубину, число полюсов и нормировку токов.
- Для каждого опыта укажите материал, частоту, измеряемый контур и физическую величину результата.

Записать: параметры модели, RMS/амплитуда, режим и допущения.

## 2. Поле возбуждения

- Запустите poles/reproduce.py.
- По 512 точкам Br вычислите первую гармонику; интегрируйте полюсный поток и проверьте определения коэффициентов.

Записать: Baxis,B1,Φpole,kf,kPhi,alpha_delta.

## 3. Реакция якоря

- Сравните гладкий ротор,d и q при 10 А амплитуды.
- Проверьте изменения при 192 участках и μr20000.

Записать: kd,kq,изменение B1.

## 4. Насыщение

- Для трех уровней возбуждения интегрируйте Hdl по указанным участкам.
- Объясните,какой участок определяет рост необходимой МДС.

Записать: Fδ,Fz,Fa,kz.

## Результат

kf=1.20010,kPhi=1.03789,alpha_delta=0.79296;kd=0.98292,kq=0.65486. kz возрастает от 1.242 до 2.546.

## Применимость

- Учебная явнополюсная геометрия; не геометрия конкретной промышленной машины.
- Нелинейность учитывается в статоре; 2D не включает торцевые потоки, потери стали и нагрев.