Размеры паза в свету с учетом припусков на шихтовку и сборку

№ п/п	Наименование расчетных величин, формулы и пояснения	Обозна- чение	Вели- чина	Размер- ность
2.91	Площадь поперечного сечения паза статора в штампе Sп=0.5×(b1(1)+b2(1))×hп.к.(1) Sп=0.5×(7.8+10.1)×13=116.35 мм²	Sп	116.35	мм²
2.92	Коэффициент заполнения паза медью kм=qэф×uп/Sп kм=3.07800×17/116.35=0.45 Среднее значение коэффициента заполнения паза медью для всыпных обмоток kм≈0.3÷0.4.	kм	0.45
2.93	Ширина паза статора в свету, соответствующая углу β=45° b'1(1)=b1(1)-Δbп b'1(1)=7.8-0.1=7.7 мм	b'1(1)	7.7	мм
2.94	Ширина паза статора в свету b'2(1)=b2(1)-Δbп b'2(1)=10.1-0.1=10 мм	b'2(1)		мм
2.95	Высота паза статора в свету под укладку проводов h'п.к.(1)=hп.к.(1)-Δhп h'п.к.(1)=13-0.1=12.9 мм	h'п.к.(1)	12.9	мм

Параметры расчетов:

• b₁₍₁₎=7.8 мм - Ширина паза статора в штампе, соответствующая углу β=45°
• b₂₍₁₎=10.1 мм - Ширина паза статора в штампе
• h_п.к.(1)=13 мм - Высота паза статора под укладку проводов
• q_эф=3.07800 мм² - Площадь поперечного сечения эффективного проводника
• u_п=17 - Рациональное число эффективных проводников в пазу статора
• Δb_п=0.1 мм - Припуск по ширине паза статора
• Δh_п=0.1 мм - Припуск по высоте паза статора

Площади поверхностей в статоре

№ п/п	Наименование расчетных величин, формулы и пояснения	Обозна- чение	Вели- чина	Размер- ность
2.96	Площадь корпусной изоляции Sиз=bиз×(2×hп(1)+b1(1)+b2(1)) Sиз=0.25×(2×15.7+7.8+10.1)=12.3 мм²	Sиз	12.3	мм²
2.97	Площадь прокладок в пазу статора Sпр=0 мм² Вид формулы зависит от индетификатора обмотки.	Sпр		мм²
2.98	Площадь поперечного сечения паза статора, остающаяся для размещения проводников обмотки S'п=0.5×(b'1(1)+b'2(1))×h'п.к.(1)-Sиз-Sпр S'п=0.5×(7.7+10)×12.9-12.3-0=101.9 мм²	S'п	101.9	мм²

Параметры расчетов:

• b_из=0.25 мм - Односторонняя толщина корпусной изоляции класса нагревостойкости F или H
• h_п(1)=15.7 мм - Высота паза статора в штампе
• b₁₍₁₎=7.8 мм - Ширина паза статора в штампе, соответствующая углу β=45°
• b₂₍₁₎=10.1 мм - Ширина паза статора в штампе
• b'₁₍₁₎=7.7 мм - Ширина паза статора в свету, соответствующая углу β=45°
• b'₂₍₁₎=10 мм - Ширина паза статора в свету
• h'_п.к.(1)=12.9 мм - Высота паза статора в свету под укладку проводов

Контроль правильности размещения обмотки в пазах магнитопровода статора

№ п/п	Наименование расчетных величин, формулы и пояснения	Обозна- чение	Вели- чина	Размер- ность
2.99	Коэффициент заполнения паза обмоточным проводом kз=(dиз^2×uп×nэл)/S'п kз=(1.485^2×17×2)/101.9=0.736 При правильном размещении обмотки в пазах kз=0.69÷0.71 для двигателей с 2p=2 и kз=0.72÷0.74 для двигателей с 2p≥4.	kз	0.736

Параметры расчетов:

• d_из=1.485 мм - Диаметр стандартного изолированного провода
• u_п=17 - Рациональное число эффективных проводников в пазу статора
• n_эл=2 - Число элементарных проводников в одном эффективном
• S'_п=101.9 мм² - Площадь поперечного сечения паза статора, остающаяся для размещения проводников обмотки

Расчет воздушного зазора и геометрических размеров зубцовой зоны ротора

Выбор величины воздушного зазора

№ п/п	Наименование расчетных величин, формулы и пояснения	Обозна- чение	Вели- чина	Размер- ность
3.1	Предварительная величина воздушного зазора δпред=ƒ(2p,h,D) Определяется по рис.3.1 стр.52 [1].	δпред	0.419	мм
3.2	Величина воздушного зазора δ=ƒ(δпред) Найденное ранее по графикам значение округляется до ближайшего целого из ряда 0.25, 0.3, 0.35, 0.4, 0.45, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9, 1.0, 1.1 и т.д	δ	0.45	мм
3.3	Внешний диаметр ротора D2=D-2×δ×10^-3 D2=0.153-2×0.45×10^-3=0.1521 м	D2	0.1521	м
3.4	Зубцовое деление ротора t2=π×D2×10^3/Z2 t2=π×0.1521×10^3/26=18.38 мм	t2	18.38	мм

Параметры расчетов:

• 2p=4 - Число полюсов
• h=132 мм - Высота оси вращения двигателя
• D=0.153 м - Внутренний диаметр магнитопровода статора
• Z₂=26 - Число пазов ротора

Расчет внутреннего диаметра сердечника ротора

№ п/п	Наименование расчетных величин, формулы и пояснения	Обозна- чение	Вели- чина	Размер- ность
3.5	Коэффициент для расчета внутреннего диаметра сердечника ротора Kв=ƒ(2p,h) Определяется по таблице 3.1 стр.53 [1].	Kв	0.23
3.6	Диаметр вала Dв=Kв×Dа Dв=0.23×0.225=0.0518 м	Dв	0.0518	м
3.7	Внутренний диаметр сердечника ротора Dj=Dв Dj=0.0518 м	Dj	0.0518	м

Параметры расчетов:

• 2p=4 - Число полюсов
• h=132 мм - Высота оси вращения двигателя
• D_а=0.225 м - Наружный диаметр магнитопровода статора

Расчет предварительного сечения стержня обмотки ротора

№ п/п	Наименование расчетных величин, формулы и пояснения	Обозна- чение	Вели- чина	Размер- ность
3.8	Плотность тока в стержнях ротора J2.пред=ƒ(IP) Для степени защиты IP44 J2.пред=2.5÷3.5А/мм².	J2.пред	3.3	А/мм²
3.9	Коэффициент, учитывающий влияние тока намагничивания K1=0.2+0.8×cosφн.пред K1=0.2+0.8×0.873=0.898	K1	0.898
3.10	Коэффициент приведения тока ротора v1=2×m1×W1×kоб1/Z2 v1=2×3×102×0.9598/26=22.592	v1	22.592
3.11	Предварительное значение номинального фазного тока ротора I2н.пред=K1×v1×I1н.пред I2н.пред=0.898×22.592×21.944=445.191 А	I2н.пред	445.191	А
3.12	Предварительное значение сечения стержня обмотки ротора qс.пред=I2н.пред/J2.пред qс.пред=445.191/3.3=134.906 А/мм²	qс.пред	134.906	А/мм²

Параметры расчетов:

• IP=IP44 - Степень защиты
• cosφ_н.пред=0.873 - Предварительное значение коэффициента мощности
• m₁=3 - Число фаз обмотки статора
• W₁=102 вит - Число витков в фазе статора
• k_об1=0.9598 - Обмоточный коэффициент
• Z₂=26 - Число пазов ротора
• I_1н.пред=21.944 А - Предварительное значение фазного тока статора

Расчет предварительного значения ширины зубца ротора

№ п/п	Наименование расчетных величин, формулы и пояснения	Обозна- чение	Вели- чина	Размер- ность
3.13	Предварительное значение индукции в зубцах ротора BZ(2)пред=ƒ(IP) Для степени защиты IP44 BZ(2)пред=1.7÷1.95Тл.	BZ(2)пред	1.9	Тл
3.14	Предварительное значение ширины зубца ротора bZ(2)пред=(Bδ×t2)/(kc×BZ(2)пред) bZ(2)пред=(0.8298×18.38)/(0.97×1.9)=8.3 мм	bZ(2)пред	8.3	мм

Параметры расчетов:

• IP=IP44 - Степень защиты
• 2p=4 - Число полюсов
• B_δ=0.8298 Тл - Расчетное значение индукции в воздушном зазоре
• t₂=18.38 мм - Зубцовое деление ротора
• k_c=0.97 - Коэффициент заполнения пакета сталью при толщине листа 0.5мм и изоляции путем оксидирования

Выбор формы паза ротора

№ п/п	Наименование расчетных величин, формулы и пояснения	Обозна- чение	Вели- чина	Размер- ность
3.15	Идентификатор формы паза Ид.форм.паза=ƒ(h) При высоте оси вращения h<160мм, применяются трапецеидальные (грушевидные) полузакрытые пазы (идентификатор формы паза 4).	Ид.форм.паза

Параметры расчетов:

• h=132 мм - Высота оси вращения двигателя

Расчет геометрических размеров зубцовой зоны ротора

№ п/п	Наименование расчетных величин, формулы и пояснения	Обозна- чение	Вели- чина	Размер- ность
3.16	Ширина прорези паза ротора bш(2)=ƒ(Ид.форм.паза,h) Для полузакрытого трапецеидального паза ротора (идентификатор 4) ширина прорези, в зависимости от высоты ротора, принимается 1.0мм, если h≤100мм или 1.5мм еслиh=112÷132мм.	bш(2)	1.5	мм
3.17	Глубина прорези паза ротора hш(2)=ƒ(Ид.форм.паза,h) Для полузакрытого трапецеидального паза ротора (идентификатор 4) глубина прорези, в зависимости от высоты ротора, принимается 0.5мм, если h≤100мм или 0.75мм еслиh=112÷132мм.	hш(2)	0.75	мм
3.18	Высота перемычки над пазом ротора h'ш(2)=ƒ(Ид.форм.паза) Для полузакрытого трапецеидального паза ротора (идентификатор 4) высота перемычки над пазом равна 0	h'ш(2)		мм
3.19	Диаметр закругления верхней части ротора b1(2)=[π×(D2×10^3-2×hш(2)-2×h'ш(2))-Z2×bZ(2)пред]/(π+Z2) b1(2)=[π×(0.1521×10^3-2×0.75-2×0)-26×8.3]/(π+26)=8.8 мм	b1(2)	8.8	мм
3.20	Поверочное число правильности выбора предварительного значения плотности тока в стержне ротора Δqc=b1(2)^2×(Z2/π+π/2)-4×qс.пред Δqc=8.8^2×(26/π+π/2)-4×134.906=222.916 мм²	Δqc	222.916	мм²
3.21	Диаметр закругления нижней части паза ротора b2(2)=[(b1(2)^2×(Z2/π+π/2)-4×qс.пред)/(Z2/π-π/2)]^½ b2(2)=[(8.8^2×(26/π+π/2)-4×134.906)/(26/π-π/2)]^½=5.8 мм	b2(2)	5.8	мм

Параметры расчетов:

• Ид.форм.паза=4 - Идентификатор формы паза
• h=132 мм - Высота оси вращения двигателя
• D₂=0.1521 м - Внешний диаметр ротора
• Z₂=26 - Число пазов ротора
• b_Z(2)пред=8.3 мм - Предварительное значение ширины зубца ротора
• q_с.пред=134.906 А/мм² - Предварительное значение сечения стержня обмотки ротора

Проверка правильности расчета геометрических размеров зубцовой зоны ротора

№ п/п	Наименование расчетных величин, формулы и пояснения	Обозна- чение	Вели- чина	Размер- ность
3.22	Расстояние между центрами верхней и нижней окружностей паза ротора h1(2)=(b1(2)-b2(2))×Z2/(2×π) h1(2)=(8.8-5.8)×26/(2×π)=12.4 мм	h1(2)	12.4	мм
3.23	Высота паза ротора hп(2)=h1(2)+0.5×b1(2)+0.5×b2(2)+hш(2)+h'ш(2) hп(2)=12.4+0.5×8.8+0.5×5.8+0.75+0=20.5 мм	hп(2)	20.5	мм
3.24	Площадь сечения стержня ротора qс=π/8×(b1(2)^2+b2(2)^2)+0.5×(b1(2)+b2(2))×h1(2) qс=π/8×(8.8^2+5.8^2)+0.5×(8.8+5.8)×12.4=134.1 мм²	qс	134.1	мм²
3.25	Первое проверочное число параллельности граней зубцов ротора b'Z(2)=π×(D2×10^3-2×(hш(2)+h'ш(2))-b1(2))/Z2-b1(2) b'Z(2)=π×(0.1521×10^3-2×(0.75+0)-8.8)/26-8.8=8.3 мм	b'Z(2)	8.3	мм
3.26	Второе проверочное число параллельности граней зубцов ротора b''Z(2)=π×(D2×10^3-2×hп(2)+b2(2))/Z2-b2(2) b''Z(2)=π×(0.1521×10^3-2×20.5+5.8)/26-5.8=8.3 мм	b''Z(2)	8.3	мм
3.27	Отклонение от параллельности граней ΔbZ(2)=|b'Z(2)-b''Z(2)| ΔbZ(2)=|8.3-8.3|=0 мм	ΔbZ(2)		мм

Параметры расчетов:

• b₁₍₂₎=8.8 мм - Диаметр закругления верхней части ротора
• b₂₍₂₎=5.8 мм - Диаметр закругления нижней части паза ротора
• Z₂=26 - Число пазов ротора
• h_ш(2)=0.75 мм - Глубина прорези паза ротора
• h'_ш(2)=0 мм - Высота перемычки над пазом ротора
• D₂=0.1521 м - Внешний диаметр ротора