Геометрические размеры зубцовой зоны ротора

№ п/п	Наименование расчетных величин, формулы и пояснения	Обозна- чение	Вели- чина	Размер- ность
3.28	Ширина зубца ротора bZ(2)=0.5×(b'Z(2)+b''Z(2)) bZ(2)=0.5×(8.3+8.3)=8.3 мм	bZ(2)	8.3	мм
3.29	Расчетная высота зубца ротора hZ(2)=hп(2)-0.1×b2(2) hZ(2)=20.5-0.1×5.8=19.9 мм	hZ(2)	19.9	мм
3.30	Расчетное значение индукции в зубцах ротора BZ(2)=(Bδ×t2)/(kc×bZ(2)) BZ(2)=(0.8298×18.38)/(0.97×8.3)=1.89 Тл	BZ(2)	1.89	Тл
3.31	Проверочное число величины расчетного значения индукции в зубцах ротора ΔBZ(2)=2.1-BZ(2) ΔBZ(2)=2.1-1.89=0.21 Тл	ΔBZ(2)	0.21	Тл

Параметры расчетов:

• b'_Z(2)=8.3 мм - Первое проверочное число параллельности граней зубцов ротора
• b''_Z(2)=8.3 мм - Второе проверочное число параллельности граней зубцов ротора
• h_п(2)=20.5 мм - Высота паза ротора
• b₂₍₂₎=5.8 мм - Диаметр закругления нижней части паза ротора
• 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

Расчет ярма ротора

№ п/п	Наименование расчетных величин, формулы и пояснения	Обозна- чение	Вели- чина	Размер- ность
3.32	Максимальная индукция в ярме короткозамкнутого ротора Bj max=ƒ(IP,2p) Определяется по таблице 2.5 стр.41 [1].	Bj max	1.4	Тл
3.33	Условная высота ярма ротора ΔD=0.75×(D2/2-hп(2)×10^-3) ΔD=0.75×(0.1521/2-20.5×10^-3)=0.0417 м	ΔD	0.0417	м
3.34	Расчетная высота ярма ротора h'j=(2+p)/(3.2×p)×(D2×10^3/2-hп(2)) h'j=(2+2)/(3.2×2)×(0.1521×10^3/2-20.5)=34.7 мм Вид формулы соответствует условию 2p=2 или 2p=4 и Dj>ΔD(0.0518>0.0417)	h'j	34.7	мм
3.35	Индукция в ярме ротора Bj=Φ/(2×kc×h'j×10^-3×lδ) Bj=0.009839/(2×0.97×34.7×10^-3×0.155)=0.943 Тл	Bj	0.943	Тл
3.36	Отклонение индукции в ярме ротора ΔBj=Bj max-Bj ΔBj=1.4-0.943=0.457 Тл	ΔBj	0.457	Тл
3.37	Плотность тока в стержне ротора J2=I2н.пред/qс J2=445.191/134.1=3.32 А/мм²	J2	3.32	А/мм²
3.38	Отклонение плотности тока в стержне ротора ΔJ2=3.5-J2 ΔJ2=3.5-3.32=0.18 А/мм² Вид формулы зависит от степени защиты двигателя (IP=IP44).	ΔJ2	0.18	А/мм²

Параметры расчетов:

• IP=IP44 - Степень защиты
• 2p=4 - Число полюсов
• D₂=0.1521 м - Внешний диаметр ротора
• h_п(2)=20.5 мм - Высота паза ротора
• p=2 - Число пар полюсов
• Φ=0.009839 Вб - Расчетное значение магнитного потока
• k_c=0.97 - Коэффициент заполнения пакета сталью при толщине листа 0.5мм и изоляции путем оксидирования
• l_δ=0.155 м - Расчетная длина воздушного зазора
• I_2н.пред=445.191 А - Предварительное значение номинального фазного тока ротора
• q_с=134.1 мм² - Площадь сечения стержня ротора

Расчет геометрических размеров замыкающих колец

№ п/п	Наименование расчетных величин, формулы и пояснения	Обозна- чение	Вели- чина	Размер- ность
3.39	Плотность тока в замыкающих кольцах короткозамкнутого ротора Jкл=0.85×J2 Jкл=0.85×3.32=2.822 А/мм²	Jкл	2.822	А/мм²
3.40	Отношение тока в стержне к току в замыкающем кольце Δ=2×sin(p×π/Z2) Δ=2×sin(2×π/26)=0.479 рад.	Δ	0.479	рад.
3.41	Ток в замыкающем кольце Iкл=I2н.пред/Δ Iкл=445.191/0.479=929.418 А	Iкл	929.418	А
3.42	Площадь поперечного сечения замыкающего кольца qкл=Iкл/Jкл qкл=929.418/2.822=329.35 мм²	qкл	329.35	мм²
3.43	Высота сечения замыкающего кольца hкл=1.25×hп(2) hкл=1.25×20.5=25.625 мм	hкл	25.625	мм
3.44	Ширина замыкающего кольца bкл=qкл/hкл bкл=329.35/25.625=12.9 мм	bкл	12.9	мм
3.45	Средний диаметр замыкающего кольца Dкл.ср.=D2-hкл×10^-3 Dкл.ср.=0.1521-25.625×10^-3=0.1265 м	Dкл.ср.	0.1265	м

Параметры расчетов:

• J₂=3.32 А/мм² - Плотность тока в стержне ротора
• p=2 - Число пар полюсов
• Z₂=26 - Число пазов ротора
• I_2н.пред=445.191 А - Предварительное значение номинального фазного тока ротора
• h_п(2)=20.5 мм - Высота паза ротора
• D₂=0.1521 м - Внешний диаметр ротора

Выбор количества и размеров вентиляционных лопаток

№ п/п	Наименование расчетных величин, формулы и пояснения	Обозна- чение	Вели- чина	Размер- ность
3.46	Количество вентиляционных лопаток ротора Nв.л.=ƒ(h,2p) Определяется по таблице 3.3 стр.64 [1].	Nв.л.		ед.
3.47	Длина вентиляционной лопатки ротора lв.л.=ƒ(h,2p) Определяется по таблице 3.3 стр.64 [1].	lв.л.		мм
3.48	Ширина конца вентиляционной лопатки ротора hв.л.=ƒ(h,2p) Определяется по таблице 3.3 стр.64 [1].	hв.л.		мм
3.49	Толщина конца вентиляционной лопатки ротора bв.л.=ƒ(h) Толщина конца вентиляционной лопатки лежит в пределах bв.л.=2÷5мм	bв.л.		мм

Параметры расчетов:

• h=132 мм - Высота оси вращения двигателя
• 2p=4 - Число полюсов

Расчет магнитной цепи

Расчетная схема магнитной цепи

№ п/п	Наименование расчетных величин, формулы и пояснения	Обозна- чение	Вели- чина	Размер- ность
4.1	Марка электротехнической стали МаркаСтали=ƒ(h)	МаркаСтали
4.2	Условная величина ширины шлица (прорези) паза ротора b'ш(2)=ƒ(Ид.форм.паза) Вид формулы зависит от идентификатора формы паза (4)	b'ш(2)	1.5	мм
4.3	Вспомогательный коэффициент расчета МДС воздушного зазора γ1=(bш(1)/δ)^2/(5+(bш(1)/δ)) γ1=(3.5/0.45)^2/(5+(3.5/0.45))=4.7343	γ1	4.7343
4.4	Вспомогательный коэффициент расчета МДС воздушного зазора γ2=(b'ш(2)/δ)^2/(5+(b'ш(2)/δ)) γ2=(1.5/0.45)^2/(5+(1.5/0.45))=1.3333	γ2	1.3333
4.5	Вспомогательный коэффициент расчета МДС воздушного зазора kδ1=t1/(t1-γ1×δ×10^-3) kδ1=0.01335/(0.01335-4.7343×0.45×10^-3)=1.1899	kδ1	1.1899
4.6	Вспомогательный коэффициент расчета МДС воздушного зазора kδ2=t1/(t1-γ2×δ×10^-3) kδ2=0.01335/(0.01335-1.3333×0.45×10^-3)=1.0471	kδ2	1.0471
4.7	Коэффициент МДС воздушного зазора kδ=kδ1×kδ2 kδ=1.1899×1.0471=1.2459	kδ	1.2459
4.8	Магнитное напряжение (МДС)воздушного зазора Fδ=2/(μ0)×Bδ×δ×10^-3×kδ Fδ=2/(1.256×10^-6)×0.8298×0.45×10^-3×1.2459=740.815 А	Fδ	740.815	А
4.9	Ширина паза статора в средней части (на половине высоты) bп(1)=0.5×(b1(1)+b2(1)) bп(1)=0.5×(7.8+10.1)=9 мм	bп(1)		мм
4.10	Вспомогательный коэффициент расчета магнитной цепи kп(1)=bп(1)/(kc×bZ(1)) kп(1)=9/(0.97×6)=1.546	kп(1)	1.546
4.11	Расчетное значение индукции в зубце статора B'Z(1)=(Bδ×t1)/(kc×bZ(1)×10^-3) B'Z(1)=(0.8298×0.01335)/(0.97×6×10^-3)=1.9 Тл	B'Z(1)	1.9	Тл

Параметры расчетов:

• h=132 мм - Высота оси вращения двигателя
• Ид.форм.паза=4 - Идентификатор формы паза
• b_ш(1)=3.5 мм - Значение ширины шлица паза статора
• δ=0.45 мм - Величина воздушного зазора
• t₁=0.01335 м - Значение зубцового деления статора
• μ₀=1.256×10^-6 Гн/м - Магнитная проницаемость воздуха
• B_δ=0.8298 Тл - Расчетное значение индукции в воздушном зазоре
• b₁₍₁₎=7.8 мм - Ширина паза статора в штампе, соответствующая углу β=45°
• b₂₍₁₎=10.1 мм - Ширина паза статора в штампе
• k_c=0.97 - Коэффициент заполнения пакета сталью при толщине листа 0.5мм и изоляции путем оксидирования
• b_Z(1)=6 мм - Ширина зубца статора

Расчет действительного значения индукции в зубце статора

№ п/п	Наименование расчетных величин, формулы и пояснения	Обозна- чение	Вели- чина	Размер- ность
4.12	Предполагаемое действительное значение индукции в зубце статора B^прZ(1)=ƒ(МаркаСтали,B'Z(1))	B^прZ(1)	1.9	Тл
4.13	Напряженность магнитного поля HZ(1)=ƒ(МаркаСтали,B^прZ(1)) Определяется по таблице 4.2 стр.73 [1].	HZ(1)		А/м
4.14	Действительное значение индукции в зубце статора BZ(1)=B'Z(1)-μ0×HZ(1)×kп(1) BZ(1)=1.9-1.256×10^-6×2070×1.546=1.896 Тл	BZ(1)	1.896	Тл
4.15	Отклонение действительного значения индукции в зубце статора от предполагаемого ΔBZ(1)=|B^прZ(1)-BZ(1)| ΔBZ(1)=|1.9-1.896|=0.004 Тл	ΔBZ(1)	0.004	Тл

Параметры расчетов:

• МаркаСтали=2013 - Марка электротехнической стали
• B'_Z(1)=1.9 Тл - Расчетное значение индукции в зубце статора
• μ₀=1.256×10^-6 Гн/м - Магнитная проницаемость воздуха
• k_п(1)=1.546 - Вспомогательный коэффициент расчета магнитной цепи

Окончательный вариант расчета

№ п/п	Наименование расчетных величин, формулы и пояснения	Обозна- чение	Вели- чина	Размер- ность
4.16	Магнитное напряжение (МДС) зубцовой зоны статора FZ(1)=2×hZ(1)×10^-3×HZ(1) FZ(1)=2×15.7×10^-3×2070=64.998 А	FZ(1)	64.998	А
4.17	Вспомогательный коэффициент расчета магнитной цепи в верхнем сечении зубца ротора kп(2)в=b1(2)/(kc×b'Z(2)) kп(2)в=8.8/(0.97×8.3)=1.093	kп(2)в	1.093
4.18	Вспомогательный коэффициент расчета магнитной цепи в нижнем сечении зубца ротора kп(2)н=b2(2)/(kc×b''Z(2)) kп(2)н=5.8/(0.97×8.3)=0.72	kп(2)н	0.72
4.19	Ширина средней части паза ротора bп(2)=0.5×(b1(2)+b2(2)) bп(2)=0.5×(8.8+5.8)=7.3 мм	bп(2)	7.3	мм
4.20	Вспомогательный коэффициент расчета магнитной цепи в среднем сечении зубца ротора kп(2)ср=bп(2)/(kc×bZ(2)) kп(2)ср=7.3/(0.97×8.3)=0.907	kп(2)ср	0.907
4.21	Расчетное значение индукции в верхнем сечении зубца ротора B'Z(2)в=Bδ×t2/(kc×b'Z(2)) B'Z(2)в=0.8298×18.38/(0.97×8.3)=1.89 Тл	B'Z(2)в	1.89	Тл
4.22	Расчетное значение индукции в нижнем сечении зубца ротора B'Z(2)н=Bδ×t2/(kc×b''Z(2)) B'Z(2)н=0.8298×18.38/(0.97×8.3)=1.89 Тл	B'Z(2)н	1.89	Тл
4.23	Расчетное значение индукции в среднем сечении зубца ротора B'Z(2)ср=Bδ×t2/(kc×bZ(2)) B'Z(2)ср=0.8298×18.38/(0.97×8.3)=1.89 Тл	B'Z(2)ср	1.89	Тл

Параметры расчетов:

• h_Z(1)=15.7 мм - Высота зубца статора
• H_Z(1)=2070 А/м - Напряженность магнитного поля
• b₁₍₂₎=8.8 мм - Диаметр закругления верхней части ротора
• k_c=0.97 - Коэффициент заполнения пакета сталью при толщине листа 0.5мм и изоляции путем оксидирования
• b'_Z(2)=8.3 мм - Первое проверочное число параллельности граней зубцов ротора
• b₂₍₂₎=5.8 мм - Диаметр закругления нижней части паза ротора
• b''_Z(2)=8.3 мм - Второе проверочное число параллельности граней зубцов ротора
• b_Z(2)=8.3 мм - Ширина зубца ротора
• B_δ=0.8298 Тл - Расчетное значение индукции в воздушном зазоре
• t₂=18.38 мм - Зубцовое деление ротора