2. Определение числа пазов, числа витков и сечения провода обмотки статора
2.1. Предельные значения зубцового деления t1:
t1max = 0,017 м; t1min = 0,015 м.
2.2. Число пазов статора:
;
;
Принимаем Z1 = 30, тогда число пазов фазы, приходящихся на один полюс:
Обмотка однослойная.
2.3. Зубцовое деление статора (окончательно), м:
.
2.4. Число эффективных проводников в пазу (предварительно, при условии, что параллельные ветви в обмотке отсутствуют):
где I1Н - номинальный ток обмотки статора:
А.
2.5. Принимаем a = 1, тогда
2.6. Окончательное число витков в фазе обмотки:
Окончательное значение линейной нагрузки:
Магнитный поток:
Вб.
[для однослойной обмотки с q = 5: kоб1 = kР = 0,957]
Индукция в воздушном зазоре
Тл.
Значения A и Bδ находятся в допустимых пределах.
2.7. Плотность тока в обмотке статора (предварительно)
А/м2
[Значение произведения линейной нагрузки на плотность тока
(AJ1) = 181·109 А2/м3 по рис. 6-16, б].
2.8. Сечение эффективного проводника (предварительно)
мм2;
Принимаем число элементарных проводников nэл = 2, тогда сечение элементарного провода
мм2
Обмоточный провод ПЭТМ: диаметр элементарного провода dэл = 1,5 мм; qэл = 1,767 мм2; диаметр изолированного провода
dиз = 1,585 мм.
qэф = qэлnэл = 1,767·2 = 3,534 мм2
2.9. Плотность тока в обмотке статора (окончательно)
А/мм2.
3. Расчет размеров зубцовой зоны статора и воздушного зазора
3.1. Принимаем предварительно по табл. 6-10: индукция зубцов статора
Bz1 = 1,85 Тл; ярма статора Ba = 1,49 Тл, тогда ширина зубца:
[по табл. 6-11 коэффициент заполнения сталью магнитопроводов для оксидированных листов стали kC = 0,97];
Высота ярма статора:
мм.
Высота шлица паза: hш = 1 мм; ширина шлица паза:
bш = 3,7 мм (по табл. 6-12)
3.2. Размеры паза в штампе принимаем:
мм;
мм.
мм.
мм.
3.3. Размеры паза в свету с учетом припуска на сборку:
мм
[припуски на шихтовку и сборку сердечников Δbп = 0,2; Δhп = 0,2 мм].
Площадь поперечного сечения паза для размещения проводников:
мм2.
Площадь поперечного сечения прокладок Sпр = 0.
Площадь поперечного сечения корпусной изоляции в пазу:
Sиз = bиз(2hп + b1 + b2) = 0,4(2·25,6 + 14,4 + 9,9) = 30,2 мм2,
где односторонняя толщина изоляции в пазу bиз = 0,4 мм.
3.4. Коэффициент заполнения паза
Размеры паза в штампе показаны на рис. 2.
-
Таблица 1
Спецификация паза статора
Односторонняя толщина, мм
0,25
0,35
Число слоев
1
1
Материал
Толщина, мм
0,4
0,5
Наименование, марка
Класс F
Пленкостеклопласт
Имидофлекс
»
Позиция
1
2
Высота оси вращения, мм
160
Тип обмотки
Однослойная
Рисунок
4. Расчет ротора
4.1. Воздушный зазор δ = 0,7 мм.
4.2. Число пазов ротора Z2 = 22.
4.3. Внешний диаметр D2 = D – 2·δ = 0,146 – 2·0,7·10-3 = 0,1446 м.
4.4. Длина l2 = l1 = 0,118 м.
4.5. Зубцовое деление:
мм.
4.6. Внутренний диаметр ротора равен диаметру вала, так как сердечник непосредственно насажен на вал,
Dj = Dв = kвDa = 0,23·0,272 = 0,0626 м = 60 мм
(kв = 0,23.
4.7. Ток в стержне ротора
I2 = kiI1νi = 0,91·34,43·20,88 = 654,2 А
[коэффициент, учитывающий влияние тока намагничивания и сопротивления обмоток ki = 0,91; коэффициент приведения токов:
].
4.8. Площадь поперечного сечения стержня
[плотность тока в стержне литой клетке принимаем J2 = 3,0·106 А/м2].
4.9. Принимаем размеры паза bш = 1,5 мм; hш = 0,7 мм; высота перемычки над пазом hш' = 0,3 мм.
Допустимая ширина зубца:
мм
[индукция зубцов ротора Bz2 = 1,85 Тл ].
Размеры паза:
мм;
мм;
мм.
Принимаем b1 = 10,4 мм; b2 = 3,1 мм; h1 = 25,4 мм.
Полная высота паза
hп2 = hш' + hш + + h1 + = 0,3 + 0,7 + + 25,4 + = 33,15 мм.
Сечение стержня:
qс = (b12 + b22) + (b1 + b2)h1 = (10,42 + 3,12) + (10,4 + 3,1)·25,4 = 217,67 мм2.
4.10. Плотность тока в стержне
А/м2.
4.11. Короткозамыкающие кольца.
Площадь поперечного сечения:
,
где ток в кольце:
А,
где Δ = 2 sin = 2 sin = 0,563;
плотность тока в замыкающих кольцах
Jкл = 0,85J2 = 0,85·3,01·106 = 2,56·106 А/м2].
Размеры замыкающих колец:
bкл = 1,25hп2 = 1,25·33,15 = 41,44 мм;
мм.
Площадь поперечного сечения замыкающих колец
qкл = bклaкл = 41,44·11 = 455,84 мм2;
Dк.ср = D2 – bкл = 144,6 – 41,44 = 103,16 мм.
Чертеж паза статора
(масштаб 2,5:1)
Рис. 2
Чертеж паза ротора
(масштаб 2,5:1)
Рис. 3