Определение числа пазов статора, витков в фазе обмотки и сечения провода обмотки статора

2. Определение числа пазов статора, витков в фазе обмотки и сечения провода обмотки статора

2.1 Определим предельные значения: t_1max и t_1min [1] рисунок 9.26. При  и , , .

2.2 Число пазов статора:

, (2.1)

 (2.2)

Окончательно число пазов должно быть кратным значению числа пазов на полюс и фазу: q. Примем , тогда

, (2.3)

где m - число фаз.

2.3 Окончательно определяем зубцовое деление статора:

 (2.4)

2.4 Предварительный ток обмотки статора

 (2.5)

2.5 Число эффективных проводников в пазу ( при условии ):

 (2.6)

2.6 Принимаем число параллельных ветвей , тогда

 (2.7)

2.7 Окончательное число витков в фазе обмотки и магнитный поток :

, (2.8)

 (2.9)

2.8 Определим значения электрических и магнитных нагрузок:

, (2.10)

 (2.11)

Значения электрической и магнитных нагрузок незначительно отличаются от выбранных графически.

2.9 Выбор допустимой плотности тока производится с учётом линейной нагрузки двигателя:

, (2.12)

где  - нагрев пазовой части обмотки статора, определим графически [1] рисунок 9.27, д. При  .

2.10 Рассчитаем площадь сечения эфективных проводников:

 (2.13)

Принимаем , тогда [1] таблица П-3.1 , , .

2.11 Окончательно определим плотность тока в обмотке статора:

 (2.14)

3. Расчёт размеров зубцовой зоны статора и воздушного зазора

3.1 Предварительно выберем электромагнитные индукции в ярме статора B_Z1 и в зубцах статора B_a. При  [1] таблица 9.12 , а .

3.2 Выберем марку стали 2013 [1] таблица 9.13 и коэффициент заполнения сталью магнитопроводов статора и ротора .

3.3 По выбранным индукциям определим высоту ярма статора  и минимальную ширину зубца

, (3.1)

 (3.2)

3.4 Подберём высоту шлица  и ширину шлица  полузакрытого паза. Для двигателей с высотой оси , мм. Ширину шлица выберем из таблицы 9.16 [1]. При  и , .

3.5 Определим размеры паза:

высоту паза:

, (3.3)

размеры паза в штампе  и :

Выберем , тогда

, (3.4)

, (3.5)

высоту клиновой части паза :

 (3.6)

Рисунок 3.1. Паз спроектированного двигателя с короткозамкнутым ротором

3.6 Определим размеры паза в свету с учётом припусков на шихтовку и сборку сердечников:  и , таблица 9.14 [1]:

ширину,  и :

, (3.7)

, (3.8)

и высоту :

 (3.9)

Определим площадь поперечного сечения корпусной изоляции в пазу:

, (3.10)

где  - односторонняя толщина изоляции в пазу, .

Расчитаем площадь поперечного сечения прокладок к пазу:

 (3.11)

Определим площадь поперечного сечения паза для размещения проводников:

 (3.12)

3.7 Критерием правильности выбранных размеров служит коэффициент заполнения паза , который приближённо равен .

, (3.13)

таким образом выбранные значения верны.

4. Расчёт ротора

4.1 Выберем высоту воздушного зазора d графически по [1] рисунок 9.31. При  и , .

4.2 Внешний диаметр короткозамкнутого ротора:

 (4.1)

4.3 Длина ротора равна длине воздушного зазора: , .

4.4 Число пазов выберем из таблицы 9.18 [1], .

4.5 Определяем величину зубцового деления ротора:

 (4.2)

4.6 Значение коэффициента k_B для расчёта диаметра вала определим из таблицы 9.19 [1]. При  и , .

Внутренний диаметр ротора равен:

 (4.3)

4.7 Определим ток в стержне ротора:

, (4.4)

где k_i - коэффициент, учитывающий влияние тока намагничивания и сопротивления обмоток на отношение , определим графически при ; ;

 - коэффициент приведения токов, определим по формуле:

 (4.5)

Тогда искомый ток в стержне ротора:

4.8 Определим площадь поперечного сечения стержня:

, (4.6)

где  - допустимая плотность тока; в нашем случае .

4.9 Паз ротора определяем по рисунку 9.40, б [1]. Принимаем , , .

Магнитную индукцию в зубце ротора  выберем из промежутка  [1] таблица 9.12. Примем .

Определим допустимую ширину зубца:

 (4.7)

Расчитаем размеры паза:

ширинуb₁ и b₂:

, (4.8)

, (4.9)

высоту h₁:

 (4.10)

Рассчитаем полную высоту паза ротора h_П2:

 (4.11)

Уточним площадь сечения стержня :

 (4.12)

4.10 Определим плотность тока в стержне J₂:

 (4.13)

Рисунок 4.1. Паз спроектированного двигателя с короткозамкнутым ротором

4.11 Рассчитаем площадь сечения короткозамыкающих колец q_кл:

, (4.14)

где  - ток в кольце, определим по формуле:

, (4.15)

где ,

тогда

,

, (4.16)

4.12 Рассчитаем рамеры замыкающих колец ,  и средний диаметр кольца:

, (4.17)

 (4.18)

Уточним площадь сечения кольца:

, (4.19)

 (4.20)