2 Определение числа пазов статора и расчет обмотки статора

 

          Число витков фазы обмотки должно быть таким, чтобы линейная нагрузка  и индукция  в воздушном зазоре как можно ближе совпадали с их значениями, принятыми предварительно при определении главных размеров, а число пазов статора обеспечивало достаточно равномерное распределение катушек обмотки.

          2.1 Тип обмотки и форма пазов статора выбирается по таблице 2.1. Пазы статора машин переменного тока приведены на рисунках 3.1 и 3.2.

2.2 Число пазов статора:

,

 

где m₁ - число фаз обмотки статора (m₁=3);

                q₁ - число пазов на полюс и фазу (выбирается по таблице 2.1)

         2.3 Зубцовое деление статора , мм:

.

 

          2.4 Номинальный фазный ток обмотки статора , А:

,

 

                   где m₁ - число фаз статора, U_1ф - фазное напряжение.

2.5 Число эффективных проводников на паз:

,

 

         где а - число параллельных ветвей выбирается по таблице 2.1.     Полученное в п. 2.5 число u_П округляют до ближайшего целого, а для двухслойной обмотки оно должно быть четным.

2.6 Число витков в фазе обмотки статора:

.

 

Таблица 2.1 - Рекомендуемые форма паза, тип обмотки статора, значения q₁, а₁, J₁.

h, мм

2р

Форма пазов статора

Тип обмотки статора

q1

а1 число пар. ветвей

Плотность тока J1

Закрытое исполнение

Защищенное исполнение

80÷112

2   4

Трапе-цеидаль-ная

Однослойная всыпная

4   2;3

1;2

6,3÷6,5

6,5÷8

132÷160

2   4   6     8

Трапе-цеидаль-ная

Двухслойная всыпная Однослойная всыпная Однослойная всыпная Однослойная всыпная

6   3;4   2;3   2

1;2   1;2   1;2;3   1;2;4

6,3÷6,5   5,5÷6   5÷6   5÷6

7,5÷8,5   6,5÷7,5   6,5÷7   6÷6,5

180÷315

2 4 6 8

Трапе-цеидаль-ная

Двухслойная всыпная

5;6 3;4 3

2 2 2;3 2;4

6,2÷5,2 6÷5 6÷5

7÷6 6,5÷5,5 6,5÷5,5

355

2   4 6 8

Прямо-угольные полу-открытые

Двухслойная из жестких полукатушек

8   4;5   3;4

2   2;4 2;3;6 2;4

5÷4   4÷3,5   3,8÷4

5,5÷4,5   5,5÷4,5   5÷4,5

355

10   12

Трапеце-идальные полу-закрытые

Двухслойная всыпная

2;3

5   6

3,8÷4

5÷4,5

 

Примечание: как видно из таблицы с увеличением мощности и с уменьшением частоты вращения ротора [n=n₁(1-S)], т.е. с ухудшением условий охлаждения, рекомендуемые значения плотности тока J₁ - в А/мм² имеют тенденцию к их снижению (уменьшению).

 

         2.7 Двухслойная обмотка обычно выполняется петлевой с укороченным шагом по пазам:

 

ц.ч.,

         где - укорочение шага.

         При 2р=2 при β=0,58-0,63, при 2р4 .

Однослойная обмотка выполняется  с  диаметральным шагом:

, т.е..

 

2.8 Одним из важнейших параметров обмотки статора является ее обмоточный коэффициент:

,

 

         где коэффициент укорочения обмотки:

;

 

         коэффициент распределения обмотки:

         2.9 Магнитный поток Ф, Вб:

 

         2.10 Уточненное значение магнитной индукции в воздушном зазоре , Тл:

.

 

2.11 Уточненное значение линейной нагрузки А, А/м:

.

 

Уточненные значения не должны отличаться от предварительно выбранных  более, чем на 10%.

2.12 Плотность тока в обмотке статора (предварительно) выбирается в соответствии с таблицей 2.

2.13 Сечение эффективного проводника фазы(предварительно), мм²:

.

 

2.14 Для всыпных обмоток по технологическим условиям укладки их в пазы диаметр обмоточного провода не должен превышать значения 1,4-1,8 мм (соответствующие им максимальные сечения провода мм²). Если , то эффективный проводник выполняют из нескольких элементарных – n_эл1. Число элементарных проводников в эффективном

=целому числу.

Сечение элементарного проводника (предварительно):

.

 

По таблице Приложения 1 выбирается ближайший по сечению стандартный проводник. Этим окончательно определяется сечение элементарного проводника и его диаметр.

При расчете обмотки статора с жесткими катушками площадь  поперечного сечения прямоугольного провода не должна превышать 18мм². Если q_эф1 больше 16мм², то эффективный проводник необходимо выполнить из нескольких элементарных

Сечение элементарного проводника предварительно определяется по  п. 2.14.

2.15 Плотность тока в обмотке статора (уточненное значение):

.