Выбор главных размеров.

Выбираем способ охлаждения IC0141; пазы статора – трапецеидальные полузакрытые с узким шлицем и параллельными стенками (для уменьшения МДС зубцов); обмотка из круглого провода; алюминиевый корпус (двигатель общего назначения); щиты алюминиевые; магнитопровод насажен непосредственно на гладкий вал; вентилятор вне корпуса, защищён кожухом (с. 243-244).

Обмотка однослойная концентрическая из круглого провода (с. 284-285)

Число полюсов 2p выбираем из соотношения:

где f₁ = 50 Гц – частота питания.

Высота оси вращения по рис. 8.17а h = 0,16 м. Принимаем ближайшее стандартное значение

h = 160 мм;

Внешний диаметр статора

D_a = 0,272 м (табл. 8.6).

Корпус статора выполняем литым, поэтому по рис. 8.19 расстояние от стали сердечника статора до опорной плоскости машины

h_1min = 20 мм

Внутренний диаметр статора

D = K_DD_a = 0,71∙0,272 = 0,193 м

где

K_D = 0,71 по табл. 8.7.

Полюсное деление

Расчётная мощность

(8.4)

По рис. 8.20 отношение ЭДС обмотки статора к номинальному напряжению k_E = 0,965

КПД и cos φ двигателя (рис. 8.21а):

η = 0,87

cos φ = 0,85

Предварительно определяем электромагнитные нагрузки по рис. 8.22б:

A = 31000 А/м

B_δ = 0,79 Тл

Предварительно не учитывая влияние уплощения кривой поля в зазоре и считая поле синусоидальным, задаём коэффициент полюсного перекрытия и коэффициент формы поля

Для однослойной обмотки выбираем предварительное значение обмоточного коэффициента статора k_об1 = 0,95 (с. 278)

Синхронная угловая скорость двигателя

Расчётная длина магнитопровода (по 8.6)

Значение λ укладывается в отрезок допустимых значений на рис. 6.14а.

Расчёт обмотки статора.

Так как длина сердечника статора невелика, то его шихтуем в один пакет, а длину сердечника ротора выбираем равной его длине.

По рис. 8.26 находим предельные расстояния между зубьями

Предельные значения числа зубьев статора

Выбираем число зубьев так чтобы число пазов на полюс и фазу было целым

где m = 3 – число фаз двигателя.

Номинальный ток обмотки статора

Число эффективных проводников в пазу (при условии a = 1)

Выбираем число параллельных ветвей

a = 1

тогда

Число витков в фазе обмотки

Уточнённое значение линейной нагрузки

Для однослойной обмотки с q = 3 уточнённое значение обмоточного коэффициента по табл. 3.16 . Обмотку выполняем без укорочения (y_расч = τ ; β = 1).

Магнитный поток

Уточняем значение индукции магнитного поля

По рис. 8-22б определяем, что электромагнитные нагрузки отвечают требованиям.

По рис. 8-27б находим величину

Отсюда получаем плотность тока

Площадь и диаметр поперечного сечения проводника

Разделим проводник на n_эл = 3 элементарных проводника, тогда поперечные размеры каждого элементарного проводника

Выбираем провод марки ПЭТВМ (класс нагревостойкости F) в качестве обмотки статора с параметрами

Укладка обмотки в пазы – механизированная.

Уточняем плотность тока в обмотке

Расчёт зубцовой зоны статора и воздушного зазора. Определение геометрических размеров паза.

При оксидной изоляции обмотки статора и ротора коэффициенты заполнения сталью магнитопроводов статора и ротора k_с1 = k_с2 = 0,97 (табл. 8.11)

По табл. 8.10 определяем предельные индукции магнитного поля в зубцах статора и ротора, в ярме статора и ротора и выбираем промежуточные значения

Форма паза – трапецеидальная.

По формуле 8.37 вычисляем предварительную ширину зубца

По формуле 8.28 находим высоту зубца

Выбираем угол наклона грани клиновой части β = 45º (с. 294)

Высота паза

Ширина паза в основании

Высота шлица паза (с. 295):

В табл. 8.14 находим ширину шлица

Ширина паза в вершине паза (8.40)

По табл. 8.12 определяем припуски высоты и ширины паза

Размеры паза «в свету» (с учётом припуска на сборку)

Высота клиновой части паза при β = 45º

Высота паза без клиновой части с учётом и без учёта припуска

Площадь в пазу для размещения проводников, прокладок и корпусной изоляции

Односторонняя толщина изоляции в пазу

(табл. 3.1, с. 74)

Площадь в пазу, занимаемая изоляцией

Прокладки между проводниками не помещаем

Площадь в пазу для размещения проводников обмотки

Коэффициент заполнения паза

Коэффициент заполнения удовлетворяет требованиям.

Расчётная высота зубца статора h_Z1 = h_п1 = 21,6 мм