2.2.Определение числа пазов статора z1, числа витков в фазе обмотки статора ω1 и сечения провода обмотки статора.

При определении Z₁, ω₁ необходимо учитывать, что число витков фазы обмотки статора должно быть таким, чтобы линейная нагрузка 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.

Чтобы выполнить эти условия, вначале выбирают предварительно зубцовое деление t₁ в зависимости от типа обмотки, номинального напряжения и полюсного деления машины. В процессе расчета целесообразно не ограничиваться выбором какого-то одного конкретного зубцового деления, а рассмотреть диапазон возможных значений t₁ в пределах указанных значений зубцовых делений, предварительно выбираем (по табл. 14).

2.2.1. Диапазон возможных значений зубцового деления статора принимаем по табл. 14:

	t1max, м	t1min, м
Расчет	0,0103	0,009

2.2.2. Предварительные числа пазов статора, соответствующие выбранному диапазону t₁:

; ;

Полученные значения необходимо округлить до целых.

	D, м	t1max	t1min	Z1min	Z1max
Расчет	0,108	0,0103	0,009	33	39

3. Окончательное число пазов статора Z₁.

Выбираем Z₁ в полученных пределах (п. 2.2.2) с учетом условий, налагаемых требованиями симметрии обмотки (табл. 15).

.

	Z1	p	m	q
Расчет	36	2	3	3

2.2.4.Окончательное значение зубцового деления статора t₁.

Зубцовое деление не должно выходить за указанные выше пределы более чем на 10% и в любом случае для двигателей с h≥56 мм не должно быть менее 6 - 7 мм:

;

	t1, м	D, м	p	m	q
Расчет	0,009	0,108	2	3	3

5. Номинальный ток обмотки статора:

;

где η и cosφ соответствуют заданию на проект.

	P2, Вт	U1нф, В	m	cosφ	η	I1н, А
Расчет	3000	220	3	0,83	0,82	6,679

6. Предварительное число эффективных проводников в пазу u_п.

При определении числа эффективных проводников в пазу u_п руководствуются тем, что u_п должно быть целым. Поэтому полученные в расчете числа u_п приходится округлять до ближайшего целого числа. Чтобы это округление не было слишком грубым, вначале определяют предварительное число эффективных проводников в пазу u´_п, при условии, что параллельные ветви в обмотке отсутствуют (а=1):

;

где А - принятое ранее значение линейной нагрузки;

	u´п	D, м	А, А/м	I1н, А	Z­1
Расчет	34,521	0,108	24500	6,679	36

6. Число эффективных проводников в пазу u_п.

Полученное значение u´_п не округляют до целого, а находят такое число параллельных ветвей обмотки а, при котором число эффективных проводников в пазу либо будет полностью удовлетворять отмеченным условиям, либо потребует лишь незначительного изменения. Принимаем число параллельных ветвей а=2, тогда: u_п=a·u´_п

Число а при этом может быть взято только из ряда возможных чисел параллельных ветвей для обмотки данного типа и заданного числа полюсов (табл.21).

Полученное число u_п округляем до ближайшего целого числа.

	u´п	uп	uпо
Расчет	34,521	34,521	35

Принятое на данном этапе расчета число параллельных ветвей а в дальнейшем, при выборе размеров и числа элементарных проводников, может быть изменено. В этом случае пропорционально меняется также и u_п.

6. Окончательные значения витков в фазе обмотки ω₁:

;

Окончательные значения линейной нагрузки А:

;

	ω1	uп	Z1	a	m	I1н, А	D, м	A, А/м
Расчет	210	35	36	1	3	6,679	0,108	24500

Полученное значение нужно сопоставить с рекомендуемым (см. табл. 18,19,20).

Схему обмотки статора выбирают в зависимости от мощности машины, ориентируясь на конструкцию и предполагаемую технологию укладки обмотки в пазы. Обмоточный коэффициент k_об1 рассчитывается в зависимости от принятого укорочения шага обмотки β и числа q.

6. Предварительное значение обмоточного коэффициента k_об1.

Примем k_об1=0.96, т.к. обмотка однослойная.

10. Магнитный поток Ф:

;

	kоб1	Ф, Вб	kE	U1нф, В	kB	ω1	f1, Гц
Расчет	0,96	0,005	0,963	220	1,11	210	50

10. Индукция в воздушном зазоре В_δ:

;

	Вб, Тл	р	Ф, Вб	D, м	lδ, м
Расчет	0,846	2	0,005	0,108	0,104

Полученное значение В_δ входит в пределы рекомендуемой области (см. табл. 18,19,20).

10. Сечение эффективных проводников q_эф.

Для нахождения сечения эффективных проводников необходимо определить плотность тока J₁.

С точки зрения повышения использования активных материалов плотность тока J₁ должна быть выбрана как можно большей, но при этом возрастают потери в меди обмотки. Увеличение потерь сказывается, во-первых, на повышение температуры обмотки и, во-вторых, на КПД двигателя. Но влияние плотности тока на нагрев обмотки более существенно, чем на КПД. Нагрев пазовой части обмотки зависит от произведения линейной нагрузки на плотность тока (AJ₁). Поэтому выбор допустимой плотности тока производится с учетом линейной нагрузки двигателя предварительно:

;

где значение AJ₁ приведено в табл. 22, 23;

	J1, А/м2	А, А/м	AJ1, А2/м3
Расчет	4,937·106	2,45·104	123·109

13. Сечение эффективного проводника q_эф.

Определяют, исходя из тока одной параллельной ветви и допустимой плотности тока в обмотке (предварительно):

;

	qэф, м2	I1н, А	а	J1, А/м2
Расчет	1,353·10-6	6,679	1	4,937·106

По табл. 24 подбирается сечение q_эл и число элементарных проводников n_эл, составляющих один эффективный, таким образом, чтобы диаметр d_эл элементарных проводников не выходил за указанные пределы, а их суммарная площадь сечения была близка к расчетному сечению эффективного проводника:

Принимаем: n_эл=1, тогда ;

Обмоточный провод ПЭТВ (по табл. 24): d_эл=1,25·10^-3 м; q_эл=1,227·10^-6 м²; q_эф= q_эл·n_эл; q_эф=2,454·10^-6 м²;

Диаметр изолированного обмоточного провода: d_из=1,33·10^-3 м.

	nэл	qэл, м2	qэф, м2	dэлт, м	qэлт, м2	qэфт, м2	dиз, м
Расчет	1	1,343·10-6	1,343·10-6	1,25·10-3	1,227·10-6	1,343·10-6	1,33·10-6

13. Плотность тока в обмотке.

После окончательного выбора q_эл, q_эф и а следует уточнить плотность тока в обмотке, которая может несколько измениться по сравнению с предварительно выбранной при подборе сечений элементарных проводников:

;

	J1, А/м2	I1н, А	qэл, м2	а	nэл
Расчет	5,443·106	6,679	1,343·10-6	1	1

На этом расчет обмотки статора заканчивается. Некоторая корректировка, которая может потребоваться в ходе последующего расчета, как правило, не вносит существенных изменений в полученные данные.