2.2 Обмотка статора
В асинхронних
двигунах з
мм використовують, як правило,
одношарові обмотки з м`яких секцій і
трапецеїдальні напівзакриті пази
(рис.1.1). Обмотку статора виконують
шестизонною; кожна зона дорівнює 60
електричним градусам. При шестизонній
обмотці коефіцієнт розподілення дорівнює
,
(1.8)
де
Одношарову обмотку виконують з діаметральним кроком по пазам
.
(1.9)
Коефіцієнт скорочення
.
(1.10)
При
одношаровій обмотці з діаметральним
кроком.
Обмотковий коефіцієнт
.
(1.11)
Отже, маємо значення коефіцієнтів обмотки:
,
,
,
.
Попереднє значення магнітного потоку, Вб
,
(1.12)
де
– приблизне значення розрахункової
довжини осердя статора.
Вб.
П
опередня
кількість витків в обмотці фази ′′
.
(1.13)
.
Попередня кількість ефективних провідників в пазу
,
(1.14)
де
– кількість паралельних гілок обмотки
статора, яке повинне бути одним з
дільників числа полюсів (при2p=8
оберемо
).
Nn1=17
Обравши
ціле число
,
необхідно уточнити попередньо визначені
параметри
,
та
:
,
(1.15)
.
,
(1.16)
Вб.
,
(1.17)
Тл.
Попереднє значення номінального фазного струму, А:
,
(1.18)
А.
Уточнене лінійне навантаження статора, А/см:
,
(1.19)
А/см.
Отримане
по (1.19) значення
не відрізняється від попередньо
прийнятого
більш ніж на 10%, тому попередні розрахунки
вірні.
Проектування обмоток ведуть при одночасному визначенні розмірів зубцевої зони. Зубцева поділка по внутрішньому діаметрі статора (мм):
,
(1.20)
мм.
Напівзачинені
пази статора зазвичай мають трапецеїдальну
форму, при цьому розміри
(більшої ширини) і
(меншої ширини) обирають такими, щоб
стінки зубців були паралельними (ширина
зубця
).
Ширина зубця, мм:
,
(1.21)
де
–
середнє значення магнітної індукції
в зубцях статора
(
=1.95
Тл
(табл.9-14) [2]).
мм.
При
вироблені осердя розміри пазів у штампі
та після вироблення осердя не співпадають
через неминучий зсув листів один відносно
другого. Припуски на вироблення осердя
статора і ротора електродвигунів з
мм
мм.
Отже, тепер необхідно розрахувати розміри пазів статора.
Висота спинки статора, мм:
,
(1.22)
де
–
середнє значення магнітної індукції
у спинці статора
(
=1.75
Тл
(табл.9-13) [2]).
мм.
Висота паза, мм:
,
(1.23)
мм.
Більша ширина паза, мм:
,
(1.24)
мм.
Менша ширина паза, мм:
,
(1.25)
де
– висота шліца (
мм
[2]);
– ширина
шліца, мм.
Попереднє значення ширини шліца, мм:
,
(1.26)
мм.
Таким чином:
мм.
Зараз
виконаємо перевірку вірності визначення
і
,
виходячи з вимоги
.
,
(1.27)
.
Умова виконується, тому можна розраховувати наступні параметри.
Площа поперечного перетину паза в штампі, мм2:
,
(1.28)
мм2.
Площа поперечного перетину паза в світі, мм2:
(1.29)
мм.
Площа поперечного перетину корпусної ізоляції, мм2:
,
(1.30)
де
– середнє значення односторонньої
товщини корпусної ізоляції (
мм
[2]).
мм2.
Площа поперечного перетину прокладок між верхньою та нижньою котушками в пазу, на дні паза і під клином, мм2:
,
(1.31)
мм2.
Площа поперечного перетину паза, що зайнята обмоткою, мм2:
,
(1.32)
мм2.
Для обмоток статора (клас нагрівостійкості F) використовують дроти марки ПЭТ-155. Коефіцієнт заповнення паза:
,
(1.33)
де с – кількість елементарних дротів в ефективному (приймаємо с=25);
– діаметр
елементарного ізольованого дроту, мм.
Із (1.32) діаметр елементарного ізольованого дроту, мм:
,
(1.34)
мм.
За
допомогою додатка 1 [2] знаходимо найближчий
стандартизований діаметр
=0,530
мм,
відповідний йому діаметр неізольованого
дроту d=0,49
мм
та площу поперечного перетину S=0.1886
мм2.
Після цього необхідно уточнити ширину
шліца, мм:
;
(1.35)
мм.
Так як
,
то приймаємо
.
Щільність струму в обмотці статора, А/мм2:
,
(1.36)
А/мм2.
Рівень
питомого теплового навантаження статора
від втрат в обмотці в значній мірі
визначає очікуване перевищення
температури обмотки, цей рівень
характеризується добутком лінійного
навантаження на щільність струму в
обмотці
.
Знайдене значення цього добутку необхідно
порівняти зі значенням
,
яке знаходиться з рис.9-8 [2]:
,
(1.37)
де
– значення знайдене з рис.9-8 [2] (
=2100
А2/(см·мм2).
Значення
не перевищує
.
Тому можна визначити роз-міри
елементів обмотки.
Середня зубцева поділка статора, мм:
,
(1.38)
мм.
Середня ширина котушки обмотки статора, мм:
,
(1.39)
мм.
Середня довжина однієї лобової частини котушки, мм:
,
(1.40)
мм.
Середня довжина витка обмотки, мм:
,
(1.41)
мм.
Довжина вильоту лобової частини обмотки, мм:
,
(1.42)
мм.