1 Номинальные параметры

1.1 Номинальное фазное напряжение (предполагается, что обмотка статора будет соединена в звезду):

1.2 Номинальная полная мощность:

где [1, табл. 7.3]. При КПД двигателей снижается на 0,05−0,2 % [1, стр. 273].

1.3 Номинальный фазный ток:

1.4 Число пар полюсов:

1.5 Расчетная мощность:

где коэффициент, представляющий отношение ЭДС в якоре при номинальной нагрузке к номинальному напряжению [1, стр. 273].

2 Размеры статора

2.1 Внутренний диаметр статора (предварительно) [1, рис. 7-8]:

2.2 Внешний диаметр статора [1, 7-3]:

Коэффициент выбирается в зависимости от числа полюсов машины [1, табл. 7-6].

Ближайший нормализованный внешний диаметр статора (16-й габарит). Высота оси вращения [1, табл. 7-7].

В результате округления отношение выходит за пределы значений коэффициента , то производим пересчет внутреннего диаметра . В этом случае для принимаем среднее значение при данном числе полюсов [1, стр. 275].

2.3 Полюсное деление [1, 7-4]:

2.4 Расчетная длина статора.

Для при находим (предварительно) [1, рис. 7-9]. При номинальном напряжении 10000 В линейную нагрузку целесообразно снизить на 10−15%, так как из-за более толстой пазовой изоляции ухудшается охлаждение проводников обмотки якоря. Тогда принимаем . Задаемся

Определяем расчетную длину статора [1, 7-5]:

2.5 Находим λ [1, 7-6]:

Найденное значение лежит в пределах, ограниченных кривыми при

[1, рис. 7-11].

2.6 Действительная длина статора [1, 7-7]:

Принимаем

2.7 Число вентиляционных каналов при [1, 7-8]:

Принимаем .

2.8 Длина пакета [1, 7-9]:

2.9 Суммарная длина пакетов сердечника [1, 7-10]:

3 Зубцовая зона статора. Сегментировка

3.1 Число параллельных ветвей обмотки статора. Так как , то выбираем .

3.2 Для находим [1, рис. 7-13, кривые 2]:

3.3 Минимальное число пазов (зубцов) магнитопровода статора:

3.4 Максимальное число пазов (зубцов) магнитопровода статора:

3.5 Число пазов магнитопровода статора.

Так как , то статор выполняется сегментированным. В диапазоне требованиям п. 1 – 4 [1, § 7-6] удовлетворяют числа пазов 81 и 90:

3.6 Расчет числа проводников в пазу [1, 7-15], числа сегментов и хорды [1, 7-20], линейной нагрузки [1, 7-16] сводим в таблицу 1.

Число эффективных проводников в пазу (округляется до ближайшего четного числа) [1, 7-15]:

По найденному значению уточняем линейную нагрузку [1, 7-16]:

Наилучшим вариантом числа пазов следует признать такой, при котором уточненное значение линейной нагрузки незначительно отличается от выбранной в начале расчета (±5%) и зубцовое деление имеет приемлемое значение.

Для большинства выпускаемых в настоящее время средних и крупных синхронных машин общего назначения число сегментов равно целому числу и выбрано в пределах от 6 до 18. Число пазов в сегменте берется от 8 до 20.

При проектировании статора стремятся к подбору такого числа пазов статора , при котором на один сегмент приходилось бы соответствующее целое их число, а сегменты обеспечивали хороший раскрой листов стали.

При данном находим возможные варианты чисел сегментов и их хорд. Число сегментов должно быть кратно числу пазов. Хорда [1, рис. 7-15] должна быть равна или несколько меньше следующих значений: 370, 420, 490, 590, 740, 850 мм.

Таблица 1 – Выбор варианта

№ варианта	Число пазов	Число сегментов,	Хорда , м	Число пазов в сегменте	Число пазов на полюс и фазу	Число параллельных ветвей	Число проводников в пазу	Пазовое (зубцовое) деление	Линейная нагрузка
1	81=3∙3∙3∙3	9	0,404	9		1	42	0,035
2	90=2∙5∙3∙3	10	0,345	9		1	38	0,032
3	90=2∙5∙3∙3	9	0,404	10		1	38	0,032
4	90=2∙5∙3∙3	6	0,590	15		1	38	0,032
5	90=2∙5∙3∙3	5	0,694	18		1	38	0,032

Наилучший результат дает вариант 4. Хорда − сегменты штампуются из листов 600×1500 мм. Число пазов , пазов на полюс и фазу , параллельных ветвей , эффективных проводников в пазу , соответствующие окончательно выбранному варианту принимаем для дальнейших расчетов.

Рисунок 2 – Паз якоря в штампе