Определение z1, и сечения провода обмотки статора
Данный этап расчета включает определение числа пазов статора Z1 и числа витков в фазе обмотки статора . При этом число витков фазы обмотки статора должно быть таким, чтобы линейная нагрузка двигателя и индукция в воздушном зазоре как можно более близко совпадали с их значениями, принятыми предварительно при выборе главных размеров, а число пазов статора обеспечивало достаточно равномерное распределение катушек обмотки.
1. Предельные
значения t1
принимаются в зависимости от полюсного
деления
по [1, с. 170, рис. 6-15] t1max
= 14 мм; t1min
= 12 мм.
2. Число пазов статора определяется по формулам
Принимаем Z1
= 72, тогда
.
Обмотка однослойная.
3. Зубцовое деление статора (окончательно) определяется из формулы
4. Число эффективных проводников в пазу (предварительно, при условии а=1 – число параллельных ветвей обмотки) рассчитывается по формуле
,
где А – принятое ранее значение линейной нагрузки, А = 34,5∙103 А/м;
I1Н – номинальный ток обмотки статора, А:
,
=
70,784 А.
= 5,919
5. Принимаем число
параллельных ветвей обмотки а = 2, тогда
точное число эффективных проводников
в пазу
2∙5,9
= 12
6. Окончательное число витков в фазе обмотки
=72;
Окончательное значение линейной нагрузки, А/м,
=
34,5∙103
А/м;
Значение потока
Для однослойной
обмотки с q
= 4 по [1, с.71 т.3-13]
.
Индукция в воздушном зазоре
=0,783
Тл.
Сравнивая рассчитанные значения А и по [1, c. 166, рис. 6-11 б] видно, что они не выходят за пределы рекомендуемых значений, т.о. они находятся в допустимых пределах
7. Допустимая плотность тока в обмотке статора (предварительно), А/м3.
Значение
(произведение линейной нагрузки на
плотность тока) для АД со степенью защиты
IP44
и h
= 225 мм., принимаем по [1, с.173, рис. 6-16 б]
=204∙109
А2/м3.
А/м2.
8. Сечение эффективного проводника (предварительно), м2, определяем исходя из тока одной параллельной ветви и допустимой плотности тока в обмотке
∙10-6
м2 = 5,985 мм2.
Принимаем число
элементарных проводников nэл
= 3, тогда площадь поперечного сечения
неизолированных проводников
1,995
мм2.
Из [1, с. 470, т. П-28]
Выбираем обмоточный провод ПЭТВ
=
1,90 мм,
=
2,83 мм2,
=
2,83∙3 = 8,49 мм2,
=
1,995 мм2.
9. После окончательно выбора , nэл, и а следует уточнить плотность тока в обмотке статора, которая может несколько измениться по сравнению с предварительно принятой при подборе сечения элементарных проводников:
=
4,169 А/мм2.
Расчет размеров зубцов зоны статора и воздушного зазора
Размеры пазов в электрических машинах должны быть выбраны таким образом, чтобы, во-первых, площадь паза соответствовала количеству и размерам размещаемых в нем проводников обмотки с учетом всей изоляции и, во-вторых, чтобы значения индукций в зубцах и ярме статора находились в определенных пределах, зависящих от типа, мощности, исполнения машины и от марки электрической стали сердечника. Конфигурация пазов и зубцов определяется мощностью машины и типом обмотки. Расчет размеров зубцовой зоны проводят по допустимым индукциям в ярме и в зубцах статора.
1. Предварительно
принимаем по таблице [1, с. 174, т. 6-10]
допустимую индукцию в зубцах статора
при постоянном сечении (всыпанная
обмотка)
=
1,775 Тл и допустимая индукция в ярме
статора
=
1,5 Тл, тогда ширина зубца статора, мм.
,
kc – коэффициент заполнения сталью магнитопровода. По [1, с. 176, т. 6-11] в зависимости от h = 225 мм, U < 660 В, с короткозамкнутым ротором. Принимаем способ изолировки листов – оксидирование и коэффициент заполнения kc = 0,97. Соответственно марка стали 2013.
5,52
мм.
Высота ярма статора:
=
24,95 мм.
2. Размеры паза в штампе определяются по формулам:
при
здесь
|
|
;
;
;
.
=
hк
– высота клиновой части паза при
hШ – высота шлица паза, мм. (выполняется в пределах от 0,5 до 1 мм.), hШ=1
bШ
– ширина шлица паза принимается равной
bШ
= dиз+(1,5
2 мм.), где dиз
– диаметр изолированного обмоточного
провода.
bШ = 1,995 + 1,75 = 3,745 мм.
=
31,89 мм.
9,4 мм.
6,85
мм.
29,34 мм.
3. Размеры паза в
свету определяем с учетом припусков на
шихтовку и сборку сердечников
и
:
Здесь - припуск по ширине паза, по [1, c. 177] при h= 225, = 0,2 мм.
- припуск по высоте паза, по [1, c. 177] при h= 225, = 0,2 мм.
Площадь поперечного сечения паза для размещения проводников обмотки, мм2,
,
где
-
площадь поперечного сечения прокладок,
=0
Sиз – площадь поперечного сечения корпусной изоляции в пазу, мм2,
Sиз = bиз (2hп + b1 + b2),
где bиз – односторонняя толщина изоляции в пазу по [1, c. 61, т. 3-8] bиз = 0,4 мм.
Sиз = 0,4(2∙31,89 +9,4 + 6,85) = 32,0 мм2.
198,97
мм2.
4. Коэффициент заполнения паза, который является контролем правильности размещения обмотки в пазах, рассчитывается:
0,72.
Сравнивая полученное
значение
с средним значением коэффициента
заполнения паза по [1, с.66, т. 3-12] видно
явное соответствие.
Размеры паза в штампе приведены на рисунке 2 а.
