2. Определение числа пазов сердечника статора, числа витков и выбор проводов статора

В электрических машинах с номинальным напряжением до 660 В и мощностью до 100 кВт обмотки выполняются из круглого обмоточного провода, укладываемого в трапецеидальные пазы.

2. 1. Зубцовое деление сердечника статора выбирается по рисунку 9.26 [с.351]. Рекомендуемые значения зубцового деления получаются в виде диапазона

Рис.4. Зубцовые деления статоров асинхронных двигателей с обмоткой из круглого провода.

В данном случае

2. Число пазов сердечника статора определяется по формуле 9.16 [с.351], так же в виде диапазона возможных значений. Окончательное число пазов сердечника статора следует выбирать из диапазона, руководствуясь налагаемыми требованиями симметрии обмотки и желательным значением числа пазов на полюс и фазу. Поэтому число пазов сердечника статора должно быть кратно числу фаз его обмотки. Число пазов на полюс и фазув двигателях с однослойными должно быть целым.

Примем , тогда число катушек в катушечной группе:должно быть целым. Здесьчисло пар полюсов,число фаз.

В данном случае .

3. Далее уточняется значение зубцового деления сердечника. Данный параметр не должен выходить за рекомендуемый диапазон более чем на 10 % и в любом случае мм, исходя из механических (прочностных) соображений.

В данном случае

4. Номинальный ток обмотки статора определяется по формуле 9.18 [с.352].

5. Предварительное число эффективных проводников в пазу сердечника статора вначале определяют при условии, что параллельные ветви в обмотке статора отсутствуют, по формуле 9.17 [с. 352].

Окончательное число эффективных проводников в пазу должно быть обязательно целым. Взаимосвязь между окончательным и предварительным числом эффективных проводников в пазу определяется формулой 9.19 [с. 352]. Подбирают такое число параллельных ветвей обмотки, чтобы обеспечить, без грубых округлений, целоеВозможные значения числа параллельных ветвей обмотки зависят от ее типа и числа полюсов.

Максимальное число параллельных ветвей однослойной обмотки статора равно числу пар полюсов

Примем число параллельных ветвей обмотки статора Данный выбор обусловлен тем, что это значительно упрощает технологию изготовления обмотки.

Тогда окончательное число эффективных проводников в пазу

6. Окончательное значение числа витков в фазе обмотки рассчитывается по формуле 9.20 [c.352].

2.7 Уточненное окончательное значение линейной нагрузки А рассчитывается по формуле 9.21 [с. 353] и сравнивается с рекомендуемым пределом

Уточненное значение линейной нагрузки попало в рекомендуемый диапазон:

7. Уточненное окончательное значение индукции в воздушном зазоре рассчитывается по формуле 9.23 [с. 353] и сравнивается с рекомендуемым пределом. При этом используется уточненное значение потока Ф, вследствие уточнения обмоточного коэффициента. Обмоточный коэффициентпроизведение коэффициентов распределенияи укорочения. Коэффициент распределения обмотки определяется для первой гармоники с учетом обеспеченногопо таблице 3.16 [с. 112]. Коэффициент укорочения для однослойных обмоток.

; .

Тогда уточненное окончательное значение индукции в воздушном зазоре:

; при диапазоне

Уточненное значение индукции в воздушном зазоре входит в рекомендуемый диапазон.

8. Предварительная плотность тока в обмотке статора определяется по формуле 9.25 [с. 354], где А уточненное значение линейной нагрузки;произведение линейной нагрузки и плотности тока определяется по рисунку 9.27, [с. 355] в виде диапазона.

Рис.5.Средние значения произведенияасинхронных двигателей со степенью защитыIP44

Из графика получаем, что , примем.

Тогда предварительная плотность тока в обмотке статора:

.

9. Предварительная площадь поперечного сечения эффективного проводника обмотки рассчитывается по формуле 9.24 [с. 353], а уточнение площади поперечного сечения всыпных обмоток проводится с использованием таблицы П3.1 [с. 713].

В данном расчете диаметр изолированного провода не должен превышать 1,4 мм. Данное условие необходимо для обеспечения механизированной укладки и, как следствие, сокращения ее стоимости. Для обеспечения названных требований к диаметру изолированного провода сечение эффективного проводника формируют из нескольких одинаковых элементарных проводников правильно выбранного диаметра. Суммарная площадь сечения этих элементарных проводников должна быть близка к предварительному сечению эффективного проводника.

Во всыпных обмотках число элементарных проводников одном эффективном не должно превышать 6÷8.

Предварительная площадь сечения эффективного проводника обмотки:

Принимаем число элементарных проводников в эффективном , так как прине получится технологически обеспечить механизированную укладку. А прине представляется возможным подобрать провод, площадь сечения которого была бы близка к предварительной.

Выбираем провод эмалированный, теплостойкий, высокопрочный (ПЭТВ) с табличными характеристиками:

Номинальный диаметр неизолированного провода

Среднее значение диаметра изолированного провода

Площадь поперечно сечения неизолированного провода

Данный провод соответствуют классу нагревостойкости F(ТИ 155). Данный класс нагревостойкостивключает материалы на основе щипаной слюды, слюдинитов и слюдопластов без подложки или с неорганической подложкой, стекловолокнистую и асбестовую изоляцию проводов, стеклоткани и стеклолакочулки, слоистые пластики на основе стекловолокнистых и асбестовых материалов. При пропитке применяются соответствующие данному классу нагревостойкости лаки и смолы.Имеет повышенную стойкость к действию теплового удара. Тип эмалевой изоляции – высокопрочная эмаль на полиэфироимидной основе.

Тогда окончательная площадь поперечного сечения эффективного проводника обмотки: .

10. По формуле 9.27 [с. 356] уточняется плотность тока обмотки статора: