Расчет числа пазов, параметров обмотки статора

12. Предельные значения зубцового деления

мм; мм по рис.4.1

13. Число пазов статора по (4.1)

;

Принимаем , тогда число пазов на полюс и фазу (см. с.26)

.

14. Зубцовое деление статора (окончательно)

м.

15. Число эффективных проводников в пазу по (4.2), (предварительно, при условии, что число параллельных ветвей обмотки )

;

номинальный фазный ток по (4.3)

А,

-номинальное фазное напряжение, = 220/1,73=127 B.

16. Принимаем , тогда =26,16, округляем до .

17. Окончательные значения:

число витков в фазе по (4.5)

;

линейная нагрузка по (4.6)

А/м;

коэффициент распределения для трехфазной обмотки (см.с.28)

;

коэффициент укорочения шага обмотки (см.с.28)

,

, предварительно ;

полюсное деление ,

шаг обмотки ,

принимаем =7, тогда окончательно 7/9=0,78

;

развернутая схема обмотки статора приведена на рис.1, спецификация паза на рис.2;

магнитный поток по (4.7)

Вб,

где (рис.3.4);

индукция в воздушном зазоре по (4.8)

Тл.

Значения и находятся в допустимых пределах (рис.3.6, )

18. Плотность тока в обмотке статора (предварительно) по (4.10)

А/м²

где (по рис.4.2, б).

19. Площадь поперечного сечения эффективного проводника (предварительно) по (4.9)

м² мм²

20. Площадь поперечного сечения эффективного проводника (окончательно):

площадь поперечного сечения элементарного проводника

мм²

- число элементарных проводников в одном эффективном, принимаем.

Выбираем по табл.4.2 стандартный провод марки ПЭТВ, сечение которого наиболее близко к расчетному сечению элементарного проводника мм, мм, мм²

мм²

 

 

 

 

21. Плотность тока в обмотке статора (окончательно) по (4.12)

А/мм²

Расчет размеров зубцовой зоны статора и воздушного зазора

 

Паз статора выбираем по рис.4.7,а с соотношением размеров, обеспечивающих параллельность боковых граней зубцов.

22. Принимаем предварительно по табл.4.4 Тл, Тл,

по табл.4.5 для оксидированной стали марки 2013, тогда:

ширина зубца сердечника статора по (4.22)

м; мм;

высота ярма сердечника статора по (4.13)

м; мм.

23. Размеры паза в штампе (рис. 4.7,а):

высота шлица паза статора мм (см. с.45), ширина шлица мм (табл. 4.8), угол наклона клиновой части (см. с.43);

высота паза сердечника статора по (4.23)

м;мм;

меньший размер паза статора по (4.25)

мм;

больший размер паза статора по (4.24)

мм;

размер от дна паза до клиновой части по (4.29)

мм

24. Размеры паза в свету с учетом припуска на сборку по (4.27)

мм;

мм;

мм;

и по табл.4.6;

площади поперечного сечения прокладок и корпусной изоляции в пазу по (4.32) и (4.31)

мм²мм²

мм – односторонняя толщина изоляции в пазу (по табл.4.3);

площадь поперечного сечения паза для размещения проводников обмотки по (4.33)

мм²

25. Коэффициент заполнения паза по (4.34)

.

Полученное значение допустимо для механизированной укладки обмотки.

Фрагмент зубцового слоя статора приведен на рис.3.

 

Расчет ротора

26. Воздушный зазор (см. с.50)

м; мм

27. Число пазов ротора (по табл.5.1).

28. Внешний диаметр ротора

м.

29. Длина магнитопровода ротора м.

30. Зубцовое деление ротора

мм.

31. Внутренний диаметр ротора (равен диаметру вала, так как сердечник ротора непосредственно насаживается на вал) (по 5.52)

мм,

где =0,23 (табл.5.2)

32. Ток в обмотке ротора (по 5.7)

А

(по 5.8),

(по 5.9),

(пазы ротора выполнены без скоса –).

33. Площадь поперечного сечения стержня (предварительно) (по 5.18)

мм²,

- плотность тока в стержне литой клетки, принимаем А/м² (см. с.58).

34. Паз ротора принимаем по рис.5.9, б

ширина шлица паза ротора мм (см. с.64), высота шлица паза ротора мм и мм (см. с.64)

Допустимая ширина зубца по (5.25)

мм,

- допустимая индукция в зубце ротора,принимаем Тл (табл.4.4).

 

Размеры паза:

больший размер паза по (5.26)

мм;

меньший размер паза по (5.27)

мм;

размер между центрами окружностей по (5.28)

мм

35. Уточняем ширину зубцов

мм по (5.30);

мм по (5.31),

мм, принимаем мм; мм; мм;

полная высота паза ротора (рис.5.9, б)

мм

Фрагмент зубцового слоя ротора приведен на рис.4

 

Рис.4. Фрагмент зубцоввого слоя ротора (масштаб 2.5:1)

36. Площадь поперечного сечения стержня (уточненная) по (5.29)

мм²

Плотность тока в стержне

А/м.

37. Короткозамыкающие кольца (рис.5.6,):

площадь поперечного сечения кольца предварительно по (5.22)

мм²

ток кольца по (5.20)

А,

по (5.21)

плотность тока в кольце (см. с.60)

А/м

Размеры короткозамыкающих колец:

высота кольца (см. с.60)

мм;

ширина кольца по (5.23)

мм,

мм²

средний диаметр кольца по (5.24)

мм.

Расчет магнитной цепи

 

Магнитопровод из стали 2013; толщина листов 0,5мм.

38. Магнитное напряжение воздушного зазора по (6.1)

А,

магнитная проницаемость,

коэффициент воздушного зазора (см. с.72)

,

.

39. Магнитное напряжение зубцовой зоны статора по (6.5)

А,

мм,

расчетная индукция в зубцах статора по (6. 3)

Тл,

не превышает 1.8 Тл, поэтому ответвление магнитного потока в паз не учитываем и

магнитная напряженность А/м (по табл.6.1)

40. Магнитное напряжение зубцовой зоны ротора по (6.6)

А;

при зубцах ротора по рис.5.9,б из табл.6.2 мм

расчетная индукция в зубцах ротора по (6. 7)

,

не превышает 1.8 Тл, поэтому ответвление магнитного потока в паз не учитываем и

магнитная напряженность А/м (по табл.6.1)

41. Коэффициент насыщения зубцовой зоны по (6.13)

.

42. Магнитное напряжения ярма статора по (6.14)

А,

- длина средней магнитной силовой линии по (6.17)

м,

индукция в ярме статора по (6.15)

Тл,

 

при отсутствии радиальных вентиляционных каналов в статоре м и

магнитная напряженность А/м (по табл.6.5).

43. Магнитное напряжение ярма ротора по (6.19)

А,

- длина средней магнитной силовой линии в ярме ротора, при 2по (6.19)

м,

высота ярма ротора при 2по (6.24)

м

индукция в ярме ротора по (6.20)

Тл,

магнитная напряженность А/м (по табл.6.5)

44. Магнитное напряжение на пару полюсов по (6.26)

А.

45. Коэффициент насыщения магнитной цепи по (6.27)

,

находится в допустимых пределах 1,2 – 1,5.

46. Намагничивающий ток по (6.28)

А.

Относительное значение намагничивающего тока по (6.29)

,

для 2находится в допустимых пределах 0,22 – 0,4.

Продольный и поперечный разрез активных частей асинхронного двигателя

приведен на рис.5.