3. Расчет обмотки, пазов и ярма статора

После того как окончательно установлены число пазов статора и , приступаем к определению размеров паза и проводников обмотки. Предварительная ширина паза по формуле (3.1):

. (3.1)

м (15мм).

Поперечное сечение эффективного проводника обмотки статора (предварительно) вычисляем по формуле (3.2):

. (3.2)

(15,13 ),

где – плотность тока.

A/м.

( – по рис. 10.16, кривая 2) [2].

Возможная ширина изолированного проводника по формуле по (3.3)

. (3.3)

мм.

Изоляция катушек выбрана для класса нагревостойкости B по табл. 3.5 [2]. Двусторонняя толщина изоляции мм.

Размеры проводников обмотки. Принимаем, что эффективный проводник состоит из одного элементарного ( ). Марка провода ПЭТВСД с толщиной двусторонней изоляции 0,5 мм. Ширина голого прямоугольного проводника (предварительная) 10,3…0,5 = 9,8 мм. По табл. П3.3 [2] размеры медного проводника равны мм (с изоляцией мм), мм ( ).

Ширину паза (уточненную) вычисляем по формуле (3.4):

. (3.4)

где – число элементарных проводников по ширине паза (обычно 1-2).

мм.

Высоту паза вычисляем по формуле (3.5)

. (3.5)

где мм,

– число проводников, располагаемых по высоте паза (от 1 до 4),

– высота клина (4…5 мм),

– суммарная толщина изоляции по высоте паза (по табл. 3.5) [2],

– допуски на разбухание изоляции,

– технологические допуски на укладку.

мм

Масштабный эскиз паза дан на рисунке 1, спецификация паза приведена в таблице 1.

Рисунок 1 – Паз статора

Таблица 1 – Спецификация паза (изоляция класса нагревостойкости B)

Позиция на рисунке 1	Наименование	Число слоев		Толщина, мм
		по ширине	по высоте	по ширине	по высоте
1	Провод ПЭТВСД мм	1	24	1 10,5	2(12 2,1)
2	Лента стеклослюдинитовая ЛС 0,13 мм	6 слоев	Вполнахлеста	4,5	4,5
3	Лента стеклянная ЛЭС (покровная) 0,1 мм	1 слой	Встык	0,2	0,2
	Двусторонняя толщина изоляции одной катушки	—	—	4,7	4,7
4	Стеклотекстолит СТ1 толщиной 1 мм	—	2	—	2

Продолжение таблицы 1

5	Стеклотекстолит СТ1 толщиной 0,5 мм	—	2	—	1
	Общая толщина изоляции на паз	—	—	4,7	12,4
	Разбухание изоляции	—	—	0,05	1
	Допуск на укладку	—	—	0,2	0,2
6	Клин	—	—	—	5
	Всего	—	—	15,5	61

Уточненное значение плотности тока в проводнике обмотки статора

.

Проверка индукции в зубце статора (приближенно) по формуле (3.6):

. (3.6)

Тл.

Проверка индукции в ярме статора (приближенно) по формуле (3.7):

, (3.7)

где – коэффициент заполнения пакета сталью берётся из табл. 2.1 [2].

Тл;

м – высота клина статора;

и находятся в допустимых пределах.

Статоры синхронных машин при частоте 50 Гц чаще всего выполняют из лакированных листов толщиной 0,5 мм ( . Перепад температуры в изоляции паза вычисляется по формуле (3.8):

, (3.8)

где – коэффициент добавочных потерь (1,03…1,1),

– теплопроводность изоляции.

– для компаундированной изоляции.

.

Градиент температуры в изоляции паза:

.

Проведенная проверка показала, что размеры паза выбраны удачно.

Витки фазы обмотки статора вычисляем по формуле (3.9):

. (3.9)

.

Шаг обмотки вычисляем по формуле (3.10):

. (3.10)

(из 1-го в 8-й паз);

;

.

Коэффициент укорочения шага вычисляем по формуле (3.11):

. (3.11)

.

Коэффициент распределения обмотки статора по формуле (3.12):

. (3.12)

.

Так как дробное, то в формулу вместо подставляется (bd + c) = 5,5.

Обмоточный коэффициент вычисляем по формуле (3.13):

. (3.13)

.