3 Расчёт размеров зубцовой зоны статора и воздушного зазора.

Требования к пусковым характеристикам с короткозамкнутым ротором следует обязательно учитывать при выборе конфигурации пазов статора. Так, узкие и глубокие пазы с сужающейся верхней частью обеспечивают большое увеличение расчётного активного сопротивления при пуске и большие пусковые моменты, но при таких пазах возрастает индуктивное сопротивление рассеяния обмотки и уменьшается перегрузочная способность двигателя и коэффициент мощности при номинальном режиме.

Р азмеры пазов в электрических машинах должны быть выбраны таким образом, чтобы, во-первых, пло­щадь паза соответствовала количе­ству и размерам размещаемых в нем проводников обмотки с учетом всей изоляции и, во-вторых, чтобы значения индукций в зубцах и яр­ме статора находились в определен­ных пределах, зависящих от типа, мощности, исполнения машины и от марки электротехнической стали сердечника. Конфигурация пазов и зубцов определяется мощностью машины и типом обмотки. Расчет размеров зубцовой зоны проводят по допустимым индукциям в ярме и в зубцах статора.

На рис. 1 изображён паз статора для всыпной обмотки с соотношением размеров, обеспечивающих параллельность боковых граней зубцов.

4. Принимаем предварительно ([1], табл. 6-10 стр. 174):

- значение индукция в ярме статора,

- значение индукции в зубцах статора.

Тогда ширина зубца и высота ярма:

,

г

Рис. 1

де - длина стали сердечника статора ([1], стр. 169) для зазора принимаем

- коэффициент заполнения сталью магнитопровода статора для оксидированных листов стали марки 2013 ([1], табл. 6-11, стр. 176)

20. Размеры паза в штампе:

- ширина шлица ([1], табл. 6-12, стр. 179),

- высота шлица ([1], стр. 178),

Высота паза ([1], стр. 178):

Ширина паза в нижней части ([1], стр. 178):

Ширина паза в верхней части для ([1], стр. 178):

Высота паза между наибольшей шириной и наименьшей для ([1], стр. 179):

21. Размеры паза в свету ([1], стр. 179) с учётом припуска на сборку , ([1], стр. 177):

Площадь поперечного сечения паза для размещения проводников ([1], стр. 180):

,

где - площадь поперечного сечения прокладок ([1], стр. 179), для однослойной обмотки

- площадь поперечного сечения корпусной изоляции ([1], стр. 179).

,

где - односторонняя толщина изоляции в пазу ([1], табл. 3-8, стр. 61)

21. Коэффициент заполнения паза ([1], стр. 180):

Полученное значение коэффициента заполнение не превышает ([1], табл. 3-12, стр. 66)

4 Расчёт ротора

21. Воздушный зазор ([1], рис. 6-21 стр. 181) .

22. Число пазов ротора ([1], табл. 6-15 стр. 185) .

23. Внешний диаметр

24. Длина

25. Рис. 2

    Зубцовое деление

26. Внутренний диаметр ротора равен диаметру вала, так как сердечник непосредственно насажен на вал ([1], стр. 191): , где ([1], табл. 6-16 стр. 191).

21. Ток в стержне ротора ([1], стр. 183):

,

где - коэффициент, учитывающий влияние тока намагничивания и сопротивления обмоток на отношение ([1], табл. 6-22 стр. 183);

- коэффициент приведения токов ([1], стр. 185):

21. Площадь поперечного сечения стержня ([1], стр. 186):

,

где - плотность тока в стержнях ротора ([1], стр. 186) при заливке пазов алюминием рекомендуется в пределах , причём для меньшей мощности нужно брать большее значение; ввиду очень малой мощности двигателя принимаем , иначе при расчёте будет очень малым или под корнем получится отрицательное число.

Выбираем полузакрытые грушевидные пазы ротора ([1], стр. 188), которые при высоте оси вращения h<100мм имеют узкую прорезь со следующими размерами: , .

Допустимая ширина зубца ([1], стр. 188):

,

где - допустимая индукция в зубцах ротора ([1], стр. 174)

Ширина паза в верхней части ([1], стр. 188):

Ширина паза в нижней части ([1], стр. 188):

Условия высококачественной заливки пазов алюминием в двигателях с h≤132мм требуют, чтобы диаметр закругления паза в нижней части был не менее 1,5-2мм. Данное условие выполнено.

Высота паза между центрами окружностей с диаметрами и ([1], стр. 188):

Принимаем , и больше, чтобы уменьшить плотность тока в стержнях.

Полная высота паза:

Сечение стержня ([1], стр. 188):

21. Плотность тока в стержне:

21. Расчёт замыкающих колец:

Площадь поперечного сечения короткозамыкающих колец ([1], стр. 186):

,

где - токи в кольце;

,

где - коэффициент, зависящий от угла сдвига между токами в стержнях ([1], стр. 186) ;

выбирают в среднем на 15-20% меньше, чем в стержнях, т.к. замыкающие кольца имеют лучшие условия охлаждения ([1], стр. 186).

Размеры замыкающих колец:

Средняя высота паза выбирается из условия ([1], стр. 187);

- средний диаметр замыкающего кольца.