4.8.Выбор размеров проводников и пазов

Размеры пазов определяются числом проводников в пазу, их сечением и толщиной изоляции. Поперечное сечение проводника определяется по формуле:

где - предварительное значение плотности тока в обмотке якоря.

Значение плотности тока в обмотке якоря в большой степени определяет потери в обмотке якоря и ее нагрев. Потери в якоре, приходящиеся на единицу охлаждаемой поверхности, пропорциональны произведению , определяющему тепловую нагрузку якоря. С увеличением диаметра якоря допустимая величина увеличивается, так как увеличивается расход воздуха, проходящего через вентиляционную систему машины.

По полученному сечению проводника находят его размеры.

При диаметрах якоря до 0,18…0,2 м обмотка выполняется из провода круглого сечения, при этом 8…9 мм². Максимальный диаметр провода при этом 1,81 мм. При необходимости проводник разбивают на элементарные (обычно не более 5).

При диаметрах якоря более 0,2 м и 5…6 мм² обмотка выполняется из прямоугольного провода и укладывается в прямоугольные пазы.

Размеры проводника в этом случае определяются частотой перемагничивания, равной

Чем выше проводник, тем больше в нем сказывается эффект вытеснения тока и увеличиваются дополнительные потери. Существует понятие критической высоты проводника , при превышении которой потери в обмотке не уменьшаются, хотя ее омическое сопротивление становится меньше. При 15 Гц =24 мм, при 100 Гц = 9 мм.

Для уменьшения добавочных потерь рекомендуют каждый проводник разбивать по высоте на несколько элементарных. В некоторых случаях применяют транспозицию проводников обмотки якоря, а также специальные проводники, имеющие в лобовой части большее поперечное сечение. В небольших машинах с 1 добавочные потери не имеют большого значения, поэтому размер проводника по высоте можно не проверять.

Высота паза определяется в зависимости от диаметра якоря. Она ограничена ростом добавочных потерь, уменьшением сечения сердечника якоря, увеличением индуктивности секции.

Размеры пазов определяются площадью, необходимой для укладки в него проводников обмотки (для овальных пазов - с требуемым коэффициентом заполнения), и необходимостью получения допустимых значений магнитных индукций в зубцах и сердечнике якоря.

Как правило, в прямоугольные пазы якоря по ширине укладывается проводников, по высоте - . Однако, иногда проводники укладываются в пазы плашмя, по одному по ширине и по по высоте. Это усложняет технологию изготовления и укладки обмотки из – за необходимости перегиба секций при вводе в петушки, но дает ряд преимуществ: уменьшается эффект вытеснения тока вследствие уменьшения высоты проводников, увеличивается заполнение паза вследствие отсутствия необходимости разбиения проводника на элементарные и приближения сечения проводника к квадрату, улучшается распределения температуры в пазу.

4.9.Расчет магнитных цепей мпт

В задачу расчета входит:

определение поперечных сечений участков магнитной цепи;

определение длины магнитных силовых линий на этих участках;

расчет кривой намагничивания.

Расчет магнитных цепей электрических машин производится на основании закона полного тока:

В качестве контура интегрирования выбирается силовая линия магнитного поля, которая разбивается на участки, в пределах которых магнитная индукция и, следовательно, напряженность магнитного поля остаются постоянными. Операция интегрирования заменяется суммированием МДС отдельных участков. В самом общем случае таких участков семь:

воздушный зазор;

зубцовая зона якоря;

сердечник якоря;

зубцовая зона главного полюса;

сердечник главного полюса;

зазор между полюсом и станиной;

станина.