2.4 Сердечник ротора

Марка стали Ст3, толщина листов 1,5 мм, листы без изоляции, коэффици­ент заполнения сердечника ротора сталью к_с=0,98

2.4.1 Длина сердечник ротора [11-20]

ℓ₂=ℓ₁+15=140+15=155 мм

2.5 Сердечник полюса и полюсный наконечник

Марка стали Ст3, толщина листов 1,5 мм, листы без изоляции, коэффици­ент заполнения сердечника полюса и полюсного наконечника сталью к_с=0,98

2.5.1 Длина шихтованного сердечника полюса [11-19]

ℓ_п=ℓ₁+15=140+15=155 мм

2.5.2 Магнитная индукция в основании сердечника полюса [§ 11-3]

В'_п=1,45 Тл

2.5.3 Предварительное значение магнитного потока [9-14]

Ф'=В'_б∙D₁∙ℓ'₁∙10^-6/р=0,83∙413∙140∙10^-6/2=0,024 Вб

2.5.4 Ширина дуги полюсного наконечника [11-25]

b_н.п=α∙ =0.67∙324.2=217 мм

2.5.5 Радиус очертания полюсного наконечника при эксцентричном воздушном зазоре [11-26]

мм

2.5.6 Ширина полюсного наконечника, определяемая хордой [11-28]

b'_н.п=2R_н.пsin(0.5b_н.п/R_н.п)=2∙199∙sin(0,5∙217/199)=206.6 мм

2.5.7 Высота полюсного наконечника у его края [§ 11-3]

h'_н.п=11 мм

2.5.8 Высота полюсного наконечника по оси полюса для машин с эксцен-трич­ным зазором [11-29]

h_н.п=h'_н.п+R_н.п - мм

2.5.9 Поправочный коэффициент [11-24]

к_σ=1,25∙h_н.п+25=1,25∙32+25=75

2.5.10 Предварительное значение коэффициента магнитного рассеяния полюсов [11-22]

σ'=1+к_σ∙35∙б/ ²=1+75∙35∙2,3/324,2²=1,06

11. Ширина сердечника полюса [11-21]

b_п=σ'∙Ф'∙10⁶/(к_с∙ℓ_п∙В'_п)=1,06∙0,024∙10⁶/(0,98∙155∙1,45)=115,2 мм

2.5.12 Высота выступа у основания сердечника [11-32]

h'_п=10,5∙б'+0,18∙D₁=10,5∙2,05+0,18∙413=95,8 мм

2.5.13 Предварительный внутренний диаметр сердечника ротора [11-33]

D'₂=d_в=к_в∙ мм

2.5.14 Высота спинки ротора [11-34]

h_с2=0,5∙D₁-б-h'_п- h_н.п -0,5∙D'₂=0,5∙413-2,3-40-95,8-0,5∙101,4=17,7 м

2.5.15 Расчетная высота спинки ротора с учетом прохождения части магнитного потока по валу [11-35]

h'_с2=h_с2+0,5∙D'₂=17,7+0.5∙101,4=68,4 мм

2.5.16 Магнитная индукция в спинке ротора [11-36]

В_с2= Тл

3 Обмотка статора

3.1 По [табл. 9-4, § 9-4] принимаем двухслойную петлевую обмотку с жесткими секциями из про­вода марки ПЭТП-155, укладываемую в прямоугольные полуоткрытые пазы.

3.2 Коэффициент распределения [9-9]

к_р1= ,

где α=60/q₁

3. Укорочение шага [§ 9-4]

при 2p≥4 принимаем β'₁=0,8

3.4 Шаг обмотки [9-11]

у_п1=β₁∙z₁/(2∙p)=0,8∙60/(2∙2)=12

3.5 Укорочение шага обмотки статора по пазам [11-37]

β₁=2∙р∙у_п1/z₁=2∙2∙12/60=0,8

3.6 Коэффициент укорочения [9-12]

к_у1=sin(β₁∙90˚)=sin(0,8∙90)=0,951

3.7 Обмоточный коэффициент [9-13]

к_об1=к_р1∙к_у1=0,96∙0,951=0,913

3.8 Предварительное количество витков в обмотке фазы [9-15]

w'₁=

3.9 Количество параллельных ветвей обмотки статора [§ 9-3]

а₁=2

3.10 Предварительное количество эффективных проводников в пазу [9-16]

N'_п1=

Принимаем N_п1=10

3.11 Уточненное количество витков [9-17]

3.12 Количество эффективных проводников дополнительной обмотки в пазу [§ 11-4]

N_д=1

3.13 Количество параллельных ветвей фазы дополнит-ной обмотки [§ 11-4]

а_д=2

3.14 Количество витков дополнительной обмотки статора [11-38]

3.15 Уточненное значение магнитного потока [9-18]

Ф=Ф'(w'₁/w₁)=0,024(49,8/50)=0,0239 Вб

3.16 Уточненное значение индукции в воздушном зазоре [9-19]

В_б=В'_б(w'₁/w₁)=0,83∙(49,8/50)=0,828 Тл

3.17 Предварительное значение номинального фазного тока [11-40]

А

3.18 Уточненная линейная нагрузка статора [9-21]

А/см

3.19 Среднее значение магнит. индукции в спинке статора [табл.9-13]

В_с1=1,65 Тл

20. Обмотка статора с прямоугольными открытыми пазами [табл. 9-16]

В'_з1max=1,7∙0,95=1,615 Тл

3.21 Зубцовое деление по внутреннему диаметру статора [9-22]

t₁=π∙D₁/z₁=3.14∙413/60=21,6 мм

3.22 Предельная ширина зубца в наиболее узком месте [9-47]

b'_з1min= мм

3.23 Предварительная ширина полуокрытого паза в штампе [9-48]

b'_п1=t_1min-b'_з1min=21,6-11,7=9,9 мм

3.24 Высота спинки статора [9-24]

h_c1= мм

3.25 Высота паза [9-25]

h_n1=(D_н1-D₁)/2-h_c1=(590-413)/2-49,3=39,2 мм

3.26 Общая толщина изоляции обмотки в пазу по высоте [прил. 28]

h_и=6,5 мм

3.27 Общая толщина изоляции обмотки в пазу по щирине [прил. 28]

2b_и=2,2 мм

3.28 Высота шлица [§ 9-4]

h_ш=1,0 мм

3.29 Высота клина [§ 9-4]

h_к=3,5 мм

3.30 Ширина зубца в наиболее узком месте [§ 9-4]

b'_з1min=10 мм

3.31 Предварительная ширина паза в штампе [9-48]

b'_п1=t_1min-b'_з1min=21,6-10=11,6 мм

3.32 Припуск на сборку сердечника по ширине [§ 9-4]

b_c=0,3 мм

3.33 Припуск на сборку сердечника по высоте [§ 9-4]

h_c=0,3 мм

3.34 Количество эффективных проводников по ширине паза [§ 9-4]

N_ш=2

3.35 Допустимая ширина эффективного проводника с витковой изоляцией [9-50]

b'_эф=(b'_n1-2b_и1-b_c)/N_ш=(11,6-2,2-0,3)/2=4,56 мм

3.36 Количество эффективных проводников по высоте паза [9-52]

N_в=N_п1/N_ш=10/2=5

3.37 Допустимая высота эффективного проводника [11-49] (с₀=0,9)

а'_эф=(с₀∙h_n1-h_и-h_k-h_ш-h_с)/N_в=(0,9∙39,2-6,5-3,5-1-0,3)/5=4,8 мм

3.38 Площадь эффективного проводника [9-53]

S'_эф=а'_эф∙b'_эф=4,8∙4,56=21,9 мм²

3.39 Количество элементарных проводников в одном эффективном [§ 9-4]

с=3

3.40 Меньший размер неизолированного элементарного провода [9-54]

а'=(а'_эф/с_а)-Δ_и=4,8/3-0,15=1,45 мм

где Δ_и=0,15 мм – двухсторонняя толщина изоляции провода [прил. 3]

3.41 Больший размер неизолированного элементарного провода [9-55]

b'=(b'_эф/с_b)-Δ_и=4,56/1-0,15=4,41 мм

3.42 Размеры провода [прил. 2]

а × b=1,4 × 4,5 мм

S=6 мм²

43. Размер по ширине паза в штампе [9-57]

b_n1=N_ш∙с_b(b+Δ_и)+2∙b_и1+b_с=2∙1(4,5+0.15)+2,2+0,3=11,8 мм

3.44 Уточненная ширина зубца в наиболее узкой части [9-58]

b_з1min=t_1min -b_n1=21,6-11,8=9,8 мм

3.45 Уточненная магнитная индукция в узкой части зубца статора [9-59]

В_з1max=t₁∙B_б/(b_з1mink_c)=21,6∙0,828/(9,8∙0,95)=1,92 Тл

3.46 Размер основной обмотки статора по высоте паза [11-50]

h_п.о=N_в.ос_о.в(а+Δ_и.а)+h_и.о=5∙3(1,4+0,15)+4,5=27,75 мм

3.47 Изоляция обмотки статора [прил. 28]

h_и.д=2 мм

3.48 Размер даполнительной обмотки статора по высоте паза [11-51]

h_п.д=N_в.дс_д.в(а+Δ_и.а)+h_и.д=1∙3(1,4+0,15)+2=6,65 мм

3.49 Уточненная высота паза статора в штампе [11-52]

h_п1=h_п.о+h_п.д+h_к+h_ш+h_с=27,75+6,65+3,5+1,0+0,3=39,2 мм

3.50 Среднее зубцовое деление статора [9-40]

t_ср1=π(D₁+h_п1)/z₁=3,14(413+39,2)/60=23,8 мм

3.51 Средняя ширина катушки обмотки статора [9-41]

b_ср1=t_ср1∙у_п1=23,8∙12=284,1 мм

52. Средняя длина одной лобовой части обмотки [9-60]

ℓ_л1=1,3∙b_ср1+h_п1+50=1,3∙284,1+39,2+50=458,6 мм

3.53 Средняя длина витка обмотки [9-43]

ℓ_ср1=2∙(ℓ₁+ℓ_л1)=2∙(140+458,1)=1197 мм

3.54 Длина вылета лобовой части обмотки [9-63]

ℓ_в1=0,4∙b_ср1+h_п1/2+25=0,4∙284,1+39,2/2+25=158,3 мм

3.55 Плотность тока в обмотке статора [9-39]

J₁=I₁/(S∙c∙a₁)=180,4/(6∙3∙2)=5,0 А/мм²

3.56 Определяем значение А₁*J₁

А₁*J₁=417,2∙5,0=2090,7 A²/(cм∙мм²)

3.57 Допустимое значение (А₁*J₁)_доп [рис. 11-12]

(А₁*J₁)_доп=3100>2090,7=А₁*J₁