8. Главные размеры ад. Выбор эл.Маг. Нагрузок, их влияние на размеры машины, энергетические показатели.

Da - внешний диаметр статора.

D-внутренний диаметр статора. D=K_­Д Da, K_­Д=1,11–коэффициент формы поля.

h- высота оси вращения

l-расчетная длинна пакета статора.

Расчетная длина воздушного зазора, м,

_{расчетная мощность ,}

D – диаметр якоря;

K_об1 – обмоточный коэффициент. К_об1= K_p1 К_y1В машинах до h132 мм К_об=K_p1-обмотка однослойная К_об=0.95-0.96. При h160 мм - обмотка одно-двухслойная К_об=0.9-0.91, двухслойная К_об=0.91-0.92.

K_B – коэффициент формы поля;

n_ном – номинальная частота вращения двигателя, об/мин;

_– коэф. полюсного перекрытия 0.62-0.75; с увеличением _ возрастает использование машины. Однако чрезмерное _ ведет к  полюсной дуги b_, следовательно,  ширина межполюсного окна(τ-b_P), что приводит к проникновению основного потока в зону коммутации и ухудшению коммутации. Для машин общего назначения с добавочными полюсами значение _ устанавливается в пределах 0,55…0,72, без добавочных полюсов _=0,6…0,85.

A-линейная нагрузка - количество проводников с током на единицу длины окружности якоря.

При А (при постоянной геометрии листа якоря)  число проводников обмотки якоря N, число витков секции W_C, сечение проводника J –плотность тока,  сопротивление якоря потери и КПД, ухудшается тепловой режим машины, с  W_C увеличивается МДС якоря, ухудшаются показатели коммутации (возрастают реактивная ЭДС е_р и ЭДС вращения е_ВР). Для улучшения коммутации необходимо увеличивать МДС дополнительных полюсов, за счет увеличения числа витков ОВ. При этом Р_В.ОВ, КПД.

B_- маг.инд. в воздушном зазоре – характеристика магнитной цепи.

СB_ (при постоянной геометрии листа якоря)  B_Z1 F_ F_z- растёт суммарная МДС F_, добавочные и основные потери в стали, I_ов I_xx. Для обеспечения постоянства потока число витков ОВ,  потери в ОВ, КПД, ухудшается тепловой режим. Значение B_ определяется значение В_qd что приводит к ухудшению коммутации.

Кроме того при увеличении индукции в воздушном зазоре насыщаются отдельные участки магнитной цепи.

Как видно из формулы (*) увеличение А и B_ приводит к уменьшению длины активной стали машины.

9.Выбор типа обмотки и обмоточных данных для статора.

К обмоточным данным статора относятся: z₁ – число пазов статора, q – число пазов на полюс и фазу, U_П – число проводников в пазу, W₁ – число витков фазы обмотки статора, 2а₁ – число параллельных ветвей, n_Э – число элементарных проводников в одном эффективном, q_ЭФ – сечение эффективного проводника, q_ЭЛ – сечение элементарного проводника, 2р- число пар полюсов

Определяется число пазов статора

Где D – Внутренний диаметр статора, t₁ – зубцовое деление статора.

выбирается окончательно z₁ совместно с числом пазов на полюс фазу q₁

Для двухполюсных машин q обычно равно 5. 2р≥4 – q=3…4; 2р=10…12 – q=2.5...1.5

Далее определяется U^’п, при а₁=1

Если а₁ принято = 1,то U^’п округляется до целого числа, до целого у однослойных, а если двухслойная то U^’п округляется до целого четного числа.

Если а₁ 1,то Uп= а₁ U^’п – окончательно округляется до целого числа.

при I_1н не превышающем 20-50А. Если I_1н50, то а₁ должно быть кратным p или 2p.

Не следует без причины увеличивать число параллельных ветвей, если сечение проводника получилось меньше допустимого в этом случае следует использовать элементарные проводники, т.е.

n_э при ручной укладке 5-6 проводников, а при механической 2-3.

Определяем число витков

округляется до целого числа

Величины К_об,B_ подставляются уточненными.

Если B_ отличается на 5% от выбранного B_ необходимо изменить

Uп и повторяют расчёт .

Сечение эффективного проводника

проводника , где – плотность тока, должна находиться в рекомендуемых пределах. Диаметр провода для всыпных обмоток не более 1,8 мм, в обмотках для механизированной укладки диаметр изолированного провода не более 1,4 мм, для ручной – 1,7 мм. Если q_ЭФ не удовлетворяет этим условиям, то есть соответствует большим диаметрам, то эффективный проводник делится на элементарные. . При 2р=2 – n_ЭЛ=6..8; 2р≥4 – n_ЭЛ=5..6. Также q_эф не должно превышать 30…40 мм².

Чтобы уменьшить потери от вихревых токов h2,5мм². Выбор типа обмотки осуществляется из следующих условий. Если до 15кВт и h160мм – однослойная обмотка, если свыше 15кВт и h160мм – обычно тоже принимается однослойная обмотка, если свыше 15кВт и h160мм – 2х слойная петлевая с укороченным шагом. Если U_П=2 применяется стержневая волновая обмотка (ГГ, ТГ)

У однослойных обмоток нельзя сделать укорочения шаговой обмотки( нельзя бороться с высшими гармониками, это приводит к дополнительным тормозным моментам)