Внешний и внутренний диаметр статора. Высота оси вращения. Число пар полюсов. Полюсное деление. Расчетная мощность двигателя

Предварительно для однослойной обмотки k_об=0,95, по [1], стр. 278.

7. Определяем расчетную длину магнитопровода

где   – длина магнитопровода, м

 – конструктивная длина статора, м

 – длина стали сердечников статора, м

k_B – коэффициент формы поля, k_B=1,11

 – синхронная угловая скорость, с^-1

8. Произведем проверку отношения

Значение находится в допустимых пределах по [1], стр. 280, рис. 8.25.

Определение  и площади поперечного сечения провода обмотки статора.

9. Определяем предельные значения зубцового деления статора АД

 при  по [1], стр. 282, рис. 8.26.

где  – соответственно минимальное и максимальное предельное значения зубцового деления статора, мм

10. Определяем число пазов статора

где  – соответственно минимальное и максимальное число пазов статора

Принимаем , тогда

где q₁ – коэффициент, связывающий число пазов с числом полюсов и фаз

m – число фаз. m = 3

При q₁ = 3, обмотка однослойная по [1], стр. 74, табл. 3.1.

11. Принимаем зубцовое деление (окончательно)

12. Определяем число эффективных проводников в пазу

Принимаем предварительно, при условии, что параллельные ветви отсутствуют а= 1.

где   – число эффективных проводников в пазу

I_1НОМ – номинальный ток обмотки статора, А

13. Принимаем а= 1, тогда  проводник.

14.Определяем окончательные значения

где  w₁ – число витков в фазе

где  А – линейная нагрузка, А/м

где  Ф – магнитный поток статора, Вб для однослойной обмотки с q = 3 по [1], стр. 113, табл. 3.16

где   – индукция в воздушном зазоре, Тл

Определенные значения А и находятся в допустимых пределах.

15. Определяем плотность тока в обмотке статора (предварительно)

где   – плотность тока,

 – произведение линейной нагрузки на плотность тока, .  по [1], стр. 286, рис. 8.27.

16. Определяем площадь поперечного сечения эффективного проводника (предварительно)

где  – площадь поперечного сечения эффективного проводника, мм²

17. Определяем сечение эффективного проводника (окончательно)

Принимаем число элементарных проводников , тогда . Принимаем обмоточный провод марки ПЭТВ по [1], стр. 343, табл. П3.1.

18. Определим плотность тока в статоре (окончательно)

Расчет размеров зубцовой зоны статора и воздушного зазора

Паз статора определяем по [1], стр. 294, рис. 8.29 с соотношением размеров, обеспечивающих параллельность боковых граней зубцов.

19. Принимаем предварительно по [1], стр. 289, табл. 8.10 ;, тогда

где   – ширина зубца, мм

 – коэффициент заполнения сталью магнитопровода статора.  по [1], стр. 290, табл. 8.11, для оксидированной стали марки 2013.

где   – высота ярма статора, мм

20. Определяем размеры паза в штампе

Ширина шлица полузакрытого паза статора АД , [1], стр. 296, табл. 8.14.

Высота шлица паза статора при h = 90 мм составляет , стр. 295.

Угол наклона грани клиновой части в трапецеидальных пазах у двигателей при h = 90 мм составляет

где  h_П – высота паза, мм

21. Определяем размеры паза в свету с учетом припуска на сборку

где   – размер паза в свету с учетом припуска на сборку, мм

 – припуск по ширине паза, мм. , по [1], стр. 292, табл. 8.12.

где   – размер паза с учетом припуска на сборку, мм

где   – размер паза с учетом припуска на сборку, мм

 – припуск по высоте паза, мм. , по [1], стр. 292, табл. 8.12.

Определяем площадь поперечного сечения паза для размещения проводников обмотки

где   – площадь поперечного сечения паза для размещения проводников обмотки, мм²

 – площадь поперечного сечения прокладок, мм². При h = 90 мм, в прокладках нет необходимости, т.е. , по [1], стр. 298, формула 8.47

 – площадь поперечного сечения корпусной изоляции в пазу, мм²

где  b_из – односторонняя толщина изоляции в пазу, мм. b_из = 0,25 мм

22. Определяем коэффициент заполнения паза

где   – среднее значение диаметра изолированного провода, мм. , по [1], стр. 313, табл. П3.1.

 – коэффициент заполнения паза

Вывод: Коэффициент заполнения паза находится в допустимых пределах для механизированной укладки обмотки.

Расчет ротора

23. Определяем воздушный зазор по [1], стр. 300, рис. 8.31.

24. Определяем число пазов ротора по [1], стр. 307, табл. 8.16. Принимаем пазы без скоса, при 2р = 6, Z₁ = 54 принимаем Z₂ = 44

25. Определяем внешний диаметр ротора

где  D₂ – внешний диаметр ротора, мм

26. Длина магнитопровода ротора l₂ = l₁ = 0,053 м

27. Определяем зубцовое деление ротора

где  t_Z2 – зубцовое деление ротора, м

28. Внутренний диаметр ротора равен диаметру вала, так как сердечник ротора непосредственно насаживается на вал

где  k_В – коэффициент перехода от внешнего диаметра статора к внутреннему диаметру ротора. k_В = 0,23, по [1], стр. 319, табл. 8.17.

D_j – внутренний диаметр сердечника ротора, м

       D_B – диаметр вала, м

29. Определяем ток в обмотке ротора

где  I₂ – ток в обмотке ротора, А

k_i– коэффициент учитывающий влияние тока намагничивания на отношение тока статора к току ротора

v_i – коэффициент приведения токов

где k_ск – коэффициент скоса пазов ротора. При отсутствии скоса k_ск = 1.

30. Площадь  поперечного сечения стержня (предварительно)

где  q_c – площадь поперечного сечения стержня (предварительно)

J₂ – плотность тока в стержнях ротора, . по [1], стр. 308.

31. Паз ротора определяем по [1], стр. 313, рис. 8.40. Принимаем ;;

Допустимая ширина зубца

где  – магнитная индукция в зубцах ротора при постоянном сечении, Тл. , по [1], стр. 289, табл. 8.10.

b₂ больше минимальной допустимой величины. По [1], стр.314.

32. Уточняем ширину зубцов ротора

Из построения рис ?????

Т.к. отличаются менее чем на 0,5, то определяем среднее значение

33. Определяем площадь поперечного сечения стержня

Плотность тока в стержне

34. Короткозамыкающие кольца. Определяем площадь поперечного сечения

где   – ток в кольце короткозамкнутого ротора, А

 – коэффициент, учитывающий короткозамкнутый ротор

 – плотность тока в кольце, А/м²

Размеры замыкающих колец

Расчет магнитной цепи

Магнитопровод из стали 2013. Толщина листов 0,5 мм.

35. Магнитное напряжение воздушного зазора

где   – магнитная проницаемость, [1], стр. 321

 – величина воздушного зазора, мм. по [1], стр. 300, рис. 8.31

 – коэффициент воздушного зазора

где   – ?????

36. Определяем магнитное напряжение зубцовой зоны статора

где  – расчетная высота зуба статора, мм

H_Z1 – напряженность магнитного поля в зубцовой зоне статора, А/м.

где  k_c1 = 0,97 – коэффициент заполнения сердечника сталью