Число пазов на полюс и фазу. Зубцовое деление статора. Число эффективных проводников в пазу. Плотность тока в обмотке статора, страница 2

18

19

20

21

22

23

24

25

26

Расчет и конструирование трех фазных двухслойных обмоток

Количество катушек К = Z1 = 36

Количество катушек в фазе

Кф = К / m1 = 36/3 = 12 кат

Полюсное деление в пазах

tП = Z1 / 2p = 36/2 = 18 паз

Количество катушечных групп в фазе

Кф              12

Кгф = --------- = --------- = 2

q             6

Относительный шаг обмотки (предварительно)

b1(пред) = 0,8 [с.29; 4]

Предварительное значение шага обмотки

Упред = b1(пред) * tП = 0,8 * 18 = 14,4 паз

Выбор шага обмотки

Шаг обмотки в пазах может быть только целым чис-  лом, поэтому, округляем значение Упред до ближайшего целого числа У = 14 паз

Относительный шаг обмотки

b1 = У / tП = 14 / 18 = 0,78

Смещение катушечных групп фазы относительно друг    друга

Сгр = t = 18 паз

Смещение начал фаз относительно друг друга

Сф = 2/3 * (tП) = 2/3 * (18) = 12 паз

К

Кф

 

 

tП

Кгф

b1(пред)

Упред

 

 

 

 

 

 

 

b1

 

 

 

 

Сгр

Сф

 

 

36

12

18

2

0,8

14,4

0,78

18

12

кат

кат

паз

паз

паз

паз

27

28

29

30

31

32

33

34

35

36

37

38

39

Расчет размеров зубцовой зоны статора и воздушного зазора

Принимаем предварительно по [с.174; 1], таблица 6-10

допускаемые значения индукции

BZ1 = 1,8 Тл

Ba1 = 1,5 Тл

Ширина зубца

Bd * t1 * Ld         0,73 * 16,7 * 160

bZ1 = ------------------- = ----------------------------- = 6,98 мм

BZ1 * LСТ1 * Кс         1,8 * 160 * 0,97

где LСТ1 = 160 мм

Высота ярма

Ф                            0,0224

ha = ----------------------- = -------------------------- = 48,11 мм

2 * Ba * LСТ1 * Кс      2 * 1,5 * 0,160 * 0,97

Принимаем размеры паза в штампе

bш1 = 4 мм

Высота шлица паза

hш1 = 1 мм

Высота паза

Da – D            349 – 191,95

hп1 = ----------  - ha = ------------------- - 48,11 = 30,415 мм

2                         2

Верхняя ширина паза

p * (D + 2 * hп1)             3,14*(191,95 + 2 * 30,415)

b1(1) = ----------------------- - bz1 = ---------------------------- -

Z1                                    36

- 6,98 = 15,1 мм

Нижняя ширина паза

p * (D + 2 * hш - bш) - Z1 * bz1      3,14 * (191,95 +

b2(1) = ---------------------------------------- = ------------------Z1 - p                              36 - 3,14

+ 2 * 1 – 4) – 36 * 6,98

---------------------------------- = 10,5 мм

Высота паза под укладку проводов

b2 - bш                                10,5 – 4

h1(1)  = hп - ( hш + ----------- ) = 30,415 – ( 1 + ------------) =

2                                        2

= 26,165 мм

Размеры паза в свету с учетом припуска на сборку

b1(1) = b1(1)  - Dbп = 15,1 – 0,2 = 14,9 мм

b2(1) = b2(1)  - Dbп = 10,5 – 0,2 = 10,3 мм

h1(1) = h1(1)  - Dhп = 26,165 – 0,2 = 25,965 мм

Dbп = Dhп = 0,2

Площадь поперечного сечения паза для размещения

Проводников

b1(1) + b2(1)                             14,9 + 10,3

S’п = ---------------- * h1(1) - Sиз - Sпр = ----------------- *

2                                            2

* 25,965 – 34,572 – 15,36 = 277,23 мм

Площадь поперечного сечения площадок

Sпр = 0,6 * ( b1 + b2) = 0,6 * (15,1 + 10,5) = 15,36 мм

Площадь поперечного сечения корпусной изоляции в

Пазу

Sиз = bиз * (2 * hп+ b1 + b2 ) = 0,4*(2 * 30,415 + 15,1 +

+ 10,5)= 34,572 мм

Односторонняя толщина изоляции в пазу [1], табл. 3-8

bиз = 0,4 мм

BZ1

Ba1

bZ1

ha

bш1

hш1

hп1

b1(1)

 

 

b2(1)

 

 

 

h1(1)

b1(1)

b2(1)

h1(1)

S’п

Sпр

Sиз

1,8

1,5

6,98

48,11

4

1

30,415

15,1

10,5

26,165

14,9

10,3

25,965

277,23

15,36

34,572

Тл

Тл

мм

мм

мм

мм

мм

мм

мм

мм

мм

мм

мм

мм

мм

мм

40

Коэффициент заполнения паза

dиз2 * Uп * nэл       1,5852 * 8 * 10

Кз = ------------------- = --------------------- = 0,725

S’п                    277,23

dиз = 1,585 мм

Uп = 8

nэл = 10

Кз

0,725

41

42

43

44

45

46

47

48

49

50

51

52

53

54

55

56

57

58

59

60

61

62

63

64

Расчет ротора

Воздушный зазор по рисунку 6-21 [1]

d = 0,9 мм

Число пазов ротора [1] таблица 6-15

Z2 = 28

Внешний диаметр

D2 = D - 2 * d = 191,95 – 2 * 0,9 = 190,15 мм

Зубцовое деление

t2 = p*D2 / Z2 = 3,14 * 190,15 / 28 = 21,32 мм

Внутренний диаметр ротора

Di = Кв * Da = 0,23 * 0,349 = 0,0803 м

Кв = 0,23 таблица 6-16 [1]

Ток в стержне ротора

I2 = Кi * I1 * Vi  = 0,92 * 84,175 * 9,36 = 724,85 А

Ki = 0,92  рис. 6-22 [1]

Vi - коэффициент приведения токов

2 * m1 * w1 * Коб1        2 * 3 * 48 * 0,91

Vi = -------------------------- = ------------------------ = 9,36

Z2                               28

Площадь поперечного сечения

qc = I2 / J2 = 724,85 / 3*106 = 241,62 мм2

J2 = 3*106 А/м2 - плотность тока в стержне ротора, 

[с.186; 1]

Ширина шлица

bш(2) = 1,5 мм

Высота шлица

hш(2) = 0,7 мм

Высота перемычки под пазом

hш(2) = 1,25 мм

Допустимая ширина зубца

Вd * t2 * L2         0,73 * 21,32 * 160

bz2 доп = ------------------- = ------------------------- = 8,91 мм

Bz2 * Lст2 * Кс       1,8 * 160 * 0,97

Bz2 =1,8 Тл

Размеры паза

p * (D2 - 2*hш - 2*h’ш ) - Z2 * bz2      3,14 * (190,15 - 

b1 = ------------------------------------------- = ---------------- ---  

p + Z2                                    3,14 + 28

- 2 * 0,7 – 2 * 1,25) – 28 * 8,91 = 10,77 мм

-----------------------------------------------------------------------

Z2           p

b12 * ( ------- + -------- ) - 4 * qc

p           2

b2 = Ö  ----------------------------------------- = 5,82 мм

Z2          p

------ -  ------p          2

Z                              28

h1 = (b1 - b2) * --------- = (10,77 –5,82)*--------- = 22,1 мм

2 * p                          2 * 3,14

Полная высота паза

hп2 = h’ш + hш + (b1/2) + h1 + ( b2/2)

Сечение стержня

p

qс =  -------  * ( b12 + b22 ) + 1/2 * ( b1 + b2 ) * h1

8

Плотность тока в стержне

j2 = I2 / qc

  Размеры короткозамкнутых колец

qкл = Iкл / jкл

Iкл = I2 / D

p * р  

D = 2 * sin --------Z2

jкл = 0,85 * j2

bкл = 1,25 * hп2

акл = qкл / bкл

qкл = bкл * акл

Dкл ср = D2 - bкл

 

  Расчет намагничивающего тока

Значение индукции

Вd * t1 * Ld          0,829 * 0,01354 * 0,221

BZ1 = ------------------- = -------------------------------- = 1,9 Тл

bz1 * Lст1 * Кс        0,00673 * 0,2 * 0,97

d

Z2

D2

t2

 

 

Di

 

 

 

I2

 

 

Vi

 

 

 

qc

bш(2)

 

hш(2)

hш(2)

 

 

 

bz2 доп

b1

b2

h1

 

hп2

 

 

 

qс

 

 

 

j2

 

 

 

 

qкл

Iкл

D

jкл

bкл

акл

qкл

Dкл ср

BZ1

0,9

28

190,15

21,32

0,0803

724,85

9,36

241,62

1,5

0,7

1,25

8,91

10,77

5,82

22,1

36,72

170,47

3,5

799,36

2378,09

0,251

2,975

45,9

17,42

799,58

0,2108

1,9

мм

мм

мм

м

А

мм2

мм

мм

мм

мм

мм

мм

мм

мм

мм2

А/мм2

мм2

А

А/мм2

мм

мм

мм

мм

Тл