Предварительное определение высоты оси вращения. Наружный и внутренний диаметр статора. Определение расчётной мощности по формуле

1.  Число пар полюсов     

Выбор главных размеров.

2.  Предварительное определение высоты оси вращения ([1], рис. 6-7,а  стр. 164)   для 2p=4

Принимаем ближайшее меньшее значение  и  ([1], табл. 6-6)

– наружный диаметр статора.

3. Внутренний диаметр статора

, где  - коэффициент, характеризующий отношения внутренних и наружных диаметров сердечников статоров АД серии 4А при различных числах полюсов ([1], табл. 6-7   стр. 165)    

4.  Определение полюсного деления.

5.  Определение расчётной мощности по формуле

, где  - мощность на валу двигателя, Вт

 - приближённое отношение ЭДС обмотки статора к номинальному напряжению ([1], рис. 6-8  стр. 164)           

 - примерное значение КПД ([1], рис. 6-9,а  стр. 165)

 - примерный коэффициент   мощности ([1], рис. 6-9,а   стр. 165)

6.  Определение электромагнитных нагрузок (предварительно) ([1], рис. 6-11,а стр.166)

         , где   - линейная нагрузка двигателя,

 - магнитная индукция в зазоре машины,

7.  Выбор предварительного значения обмоточного коэффициента. Для однослойной обмотки примем  ([1] стр. 167).

8.  Определение расчётной длины воздушного зазора по формуле ([1], стр. 168):

, где   - синхронная угловая скорость вращения двигателя,  ([1], стр. 168)

 - коэффициент формы поля ([1], стр. 167)  

9.  Проверка правильности выбора главных размеров  и  ([1], стр. 168). Критерием правильности выбора служит отношение:

Полученное значение    выше   рекомендуемых   пределов  ([1], рис. 6-14,а   стр. 168). Повторим расчёт для ближайшей из стандартного ряда большей высоты оси вращения .

 ,

,   ,          

,          ,      

Значение  находится в допустимых пределах 0,8÷1,2

Определение ,  и сечения провода обмотки статора.

10.  Определение предельных значений зубцового деления ([1], рис. 6-15  стр. 170)            ,  

11.  Определение числа пазов статора по формуле ([1], стр. 170)

,   

Окончательное число пазов статора  следует выбирать в полученных пределах с учётом условий, налагаемых требованиями симметрии обмотки, и желаемого для проектируемой машины числа пазов на полюс и фазу . Число пазов статора в любой обмотке АМ должно быть кратным числу фаз, а число  должно быть целым.

Принимаем  , тогда      для однослойной обмотки.

12.  Определение окончательного значения зубцового деление статора.

13.  Определение предварительного числа эффективных проводников в пазу при условии отсутствия параллельных ветвей, т.е.  ([1], стр. 171)

, где  - номинальный ток обмотки статора, А

14.  Принимаем , тогда ([1], стр. 171)  

15.  Окончательное число витков в обмотке статора ([1], стр. 171)

Окончательное значение линейной нагрузки ([1], стр. 171)

Уточняем обмоточный коэффициент . Коэффициент укорочения  для однослойной обмотки  ([1], стр. 172). Следовательно, . Коэффициент распределения находим для первой гармоники с учётом  ([1], табл. 3-13  стр. 71) . Отсюда

Уточняем значение потока ([1], стр. 172)

Окончательное значение индукции в воздушном зазоре ([1], стр. 172)

Значение индукции в зазоре значительно превышает рекомендованное ([1], рис. 6-11,а  стр. 166) для . Максимальное значение рекомендованного значения . Примем линейную токовую нагрузку ([1], рис. 6-11,а  стр. 166) как можно ближе к максимальной , а индукцию в зазоре минимально возможную и произведём перерасчёт.

,      

Окончательное значение линейной нагрузки и индукции в зазоре:

Значение  удалось уменьшить, но оно всё равно больше максимального рекомендуемого. Повышенная индукция в зазоре приведёт к снижению .

Значение линейной токовой нагрузки не превышает максимально допустимого значения, равного примерно .

16.  Предварительный расчёт плотности тока в обмотке статора ([1], стр. 172):

, где  - произведение  линейной   нагрузки  на   плотность тока   ([1], рис. 6-16,а  стр. 173)   

17.  Предварительное значение сечения эффективного проводника ([1], стр. 172):

Принимаем число элементарных проводников  и выбираем обмоточный провод ПЭТВ ([1], табл. П-28, стр. 470):

 - номинальный диаметр неизолированного провода,

 - среднее значение диаметра изолированного провода,

 - площадь поперечного сечения неизолированного провода.

18.  Окончательное значение плотности тока в обмотке статора ([1], стр. 172):

Расчёт размеров зубцовой зоны статора и воздушного размера.

На рис. 1 изображён паз статора для всыпной обмотки с соотношением размеров, обеспечивающих параллельность боковых граней зубцов.

19.  Принимаем предварительно ([1], табл. 6-10  стр. 174):

 - значение индукция в ярме статора,

 - значение индукции в зубцах статора.

Тогда ширина зубца и высота ярма:

    ,

 - коэффициент заполнения сталью магнитопровода статора для оксидированных листов стали марки 2013 ([1], табл. 6-11, стр. 176)

20. Размеры паза в штампе:

 - ширина шлица ([1], табл. 6-12, стр. 179),

 - высота шлица ([1], стр. 178),

Высота паза ([1], стр. 178):

Ширина паза в нижней части ([1], стр. 178):

Ширина паза в верхней части для ([1], стр. 178):

Высота  паза  между   наибольшей   шириной  и наименьшей для  ([1], стр. 179):

21. Размеры паза в свету ([1], стр. 179) с учётом припуска на сборку ,  ([1], стр. 177):

Площадь поперечного сечения паза для размещения проводников ([1], стр. 180):

, где   - площадь поперечного сечения прокладок ([1], стр. 179), для однослойной обмотки

 - площадь поперечного сечения корпусной изоляции ([1], стр. 179).

, где   - односторонняя толщина изоляции в пазу ([1], табл. 3-8, стр. 61)

22.  Коэффициент заполнения паза ([1], стр. 180):

Полученное значение коэффициента заполнение чрезмерно велико