Размеры зубцов, пазов и проводников обмотки якоря

3. Размеры зубцов, пазов и проводников обмотки якоря

 

В двигателе малой мощности применяют полузакрытые пазы круглой или овальной формы.

Обмотку якоря электродвигателя постоянного тока малой мощности выполняют из круглого медного обмоточного провода с эмалевой изоляцией класса нагревостойкости «F» и укладывают в изолированные пазы якоря.

Выбираем для зубцов якоря проектируемого двигателя овальную форму паза. Якорь выбираем со скосом пазов. Пазовая изоляция – эмалевая на эпоксидной основе, нанесённая методом напыления толщиной 0,25*10^{-3 м, то есть  м.}

Принимаем всыпную обмотку, с круглыми проводами, с эмалевой изоляцией класса нагревостойкости В. Выбираем марку провода ПЭТВ ГОСТ 160.505.001–74. Сердечник якоря выполняется, шихтованным из листов электротехнической стали 2013 ГОСТ 21427.2–83 толщиной 0,5 мм.

Предварительное значение плотности тока в обмотке якоря

Предварительное значение плотности тока в обмотке якоря выбирают из диапазона из диапазона (5–20)*10⁶ А/м² при кратковременном режиме работы S2. Большие значения плотности тока соответствуют большим мощностям электродвигателя.

Для кратковременного режима работы (S2) принимаем

Сечение и диаметр провода обмотки якоря

а) предварительное значение площади поперечного сечения неизолированного провода

б) окончательное значение площади поперечного сечения g, диаметр неизолированного провода d и диаметр изолированного провода d_из выбираем из таблицы Б.2 приложения Б /1/.

g=0,099*10^-6 м² , d=0,355*10^-3 м, d_из=0,395*10^{-3 м}

Окончательная плотность тока в проводнике обмотки якоря

Больший диаметр овального паза якоря

где k_c=0,95 – выбираем по таблице В.1 приложения В;

B_z – магнитная индукция в зубце, выбирают из диапазона (0,5–1,9) Тл;

h_ш=0,5*10^-3 м – высота шлица паза якоря;

D^/=D-2*h_ш=0,058–2*0,5*10^-3=0,057 м;

- центральный угол на один паз;

Принимаем B_z=1,1 Тл.

Принимаем b_п1=0,0062 м

Меньший диаметр овального паза принимается равным

b_п2=0,0053 м

при этом необходимо, чтобы b_п2<b_п1

Периметр овального паза

Высота паза якоря

Площадь сечения паза якоря

а) овального паза

 – коэффициент скоса пазов

 – зубцовое деление

Площадь поперечного сечения паза, заполненного обмоткой

а) площадь сечения пазовой изоляции

б) площадь сечения пазового клина

где b_кл=(0,5–0,6)*b_п1=(0,5–0,6)*0,0062=(0,0031–0,00372) – ширина клина;

h_кл=(0,5–1,5)*10^-3 – высота клина;

в) площадь сечения паза без изоляции паза и клина

Коэффициент заполнения паза изолированными проводами

Выбираем автоматизированную укладку обмотки в пазы якоря так как

Проверка ширины зубца якоря

Так как пазы выполнены овальными с параллельными стенками, то ширина зубца постоянна по высоте зубца

необходимо, чтобы выполнялось условие

Условие выполняется так как

Средняя длина полувитка секции обмотки якоря

,

где - прямолинейный отрезок лобовой части обмотки принимаем

Сопротивление обмотки якоря при максимально допустимой температуре, определяемой классом нагревостойкости изоляции

где

- расчётная температура для изоляции класса F принимается равной 115⁰С

 – сопротивление обмотки якоря при температуре 20⁰С