Магнитное напряжение зубцов
t1=bп1+bz1– зубцовое деление
Магнитный поток входит в якорь по двум параллельным путям, через зубцы и пазы. На протяжении полюса все зубцы в магнитном поле находятся в одинаковых условиях, поэтому для расчета можно рассматривать одно зубцовое деление. Для сечения на расстоянии х от поверхности якоря
Фt=Фzx+Фпх
где Фt_– поток на одно зубцовое деление;
Фzx– поток зубца в данном сечении;
Фпх– поток в пазу в том же сечении.
Поток на одно зубцовое деление
Фt= 
Распределение Фt между зубцом и пазом происходит обратно пропорционально их магнитным сопротивлениям. Если сталь зубца не насыщена, то его магнитное сопротивление во много раз меньше, чем магнитное сопротивление паза, поэтому можно считать, что весь поток идет через зубец
Фt=Фzx= .
Разделим это уравнение на площадь зубца в сечении х
Bzx= 
,
где Вzx= 
– индукция в сечении х зубца;
Szx=bzxlcaKc– площадь зубца в том же сечении;
Кс – коэффициент заполнения пакетов сталью( учитывает изоляцию между листами), Кс= 
, где lc– длина чистой стали в пакете; 
–длина пакета.
Обычно Кс=0,91…0,93.
Для определения напряженности магнитного поля в зубце Нzx используется кривая намагничивания стали В=f(H), из которой сделан сердечник якоря. Для сердечников современных ЭМ используется холоднокатаная изотропная электротехническая сталь марок 2013, 2312, 2411.
Ранее применялась горячекатаная сталь марок 1211, 1212, 1311, 1411 и др.
Магнитную индукцию Вzx можно определять по формуле до Вzx≤1,8 Тл. При больших значениях Вzx>1.8 Тл происходит насыщение стали зубца, его магнитное сопротивление возрастает и часть потока вытесняется в паз. В этом случае индукция в зубце определяется по формуле Фt=Фzx+Фпх.
Поделим это уравнение на площадь зубца Szx в сечении х
Величина 
называется расчетной индукцией в сечении зубца. Первое слагаемое – действительная индукция Вzx в том же сечении. Второе слагаемое можно представить
=ВпхКпх= 
,
где Sпх, Впх– площадь паза и индукция в сечении х;
Нпх – напряженность магнитного поля;
Кпх– коэффициент определяемый размерами паза и зубца в сечении х.
Пазы и зубцы в сечении х находятся на одном уровне, поэтому Нzx=Hпх. Тогда
Вtx=Bzx+ 
.
Это нелинейное уравнение, запишем его в виде
Вzx=Btx– 
,
И воспользуемся графическим решением. Строится кривая намагничивания В=f(H).Для сечения х зубца определяется расчетная индукция Вzx= 
и откладывается на оси ординат. Из точки проводится прямая АС, ординат которой равны Btx– 
. Пересечение прямой Ас с кривой намагничивания дает значение действительной индукции в зубце Вzx и соответствующую ей напряженность магнитного поля 
.
В пособиях по проектированию ЭМ приводится зависимость Вt=f(Hz) при различных значениях Кп .По расчетной индукции Вtx можно определить напряженность .
Трапециидальная форма зубца. Площадь сечения по высоте зубца изменяется. Индукция тоже изменяется. Напряженность тоже. Чтобы определить расчетное значение Нz проводится расчет для ряда точек по высоте зубца (обычно три точки в верхнем, нижнем и среднем сечении).Для каждого сечения определяется расчетная индукция Btx, а по ней напряженность определяется непосредственно по кривой намагничивания стали. При Вzx >1,8 Тл – по одной из кривых, подобных тем, какие приводятся в пособиях по расчету ЭМ(требуемая кривая выбирается по коэффициенту Кпх). По полученным данным строится кривая изменения по высоте зубца. Среднее значение Нz определяется путем интегрирования кривой распределения по высоте зубца. Приближенная формула интегрирования (Симпсона) имеет вид
Нz=( Нz1 +4 Нz2 + Нz3) 
.
Магнитное напряжение зубца
Fz=2Hzhz.
Иногда используется формула
Fz=2HZ 1/3 hz,
где HZ 1/3 – напряженность поля на расстоянии 
hz от основания зубца.
Овальные пазы
Большую часть на высоте зубцы имеют одинаковое сечение. Можно принять, что Bzx по высоте зубца остается постоянной и Hzx=Hz и определяется для одного среднего сечения.
Если полюсные наконечники имеют зубчатое строение, то эта часть магнитной цепи рассчитывается аналогично зубцовой зоне якоря.