Розрахунок обмотки статора

2.2.1. Тип обмотки статора — одношарова всипна,

 

число паралельних гілок а₁=1

2.2.2. Визначаємо число пазів на полюс і фазу по формулі (2.25) із /1 с.77/

q1= Z₁/(2*p*m1)

 

де: m₁- число фаз; m₁=3.

q1=36/(2*2*3)=3

2.2.3. Знаходимо обмоточний коефіцієнт по формулі (2.26) із /1.с.75/

k_обм1 = k_р1,

a=(2*π*p*q1)/ Z₁=(2*3,14*2*3)/36=1;

a=60°;

k_р1=sin(a/2)/(q1*sin(a/(2*q1))= sin30°/(3*sin10°)=0,96;

 

k_обм1 = k_р1=0,96.

2.2.4. Визначаємо крок по пазам по формулі (2.27) із /1с.74/

y_1сер = Z₁/(2*p),

y_1сер = 36/4 = 9 пазів

2.2.5. Обчислюємо струм статора в номінальному режимі роботи двигуна по формулі (2.28) із /1 с.77/

I1ном= Рном*10³/(m₁*U1ном*h’_ном*cos j¢₁);

I1ном=8*10³/(3*380*0,86*0,85)=9,6 A.

2.2.6. Вибираємо число ефективних провідників в пазу статора по формулі (2.29) із /1 с.77/

Un=(10^-3*А¢₁*t1*а₁)/ I1ном;

Un= (10^-3*29000*12,65*1)/9,6=38,29.

Приймаємо Un = 38 провідників.

2.2.7. Знаходимо число послідовних витків в обмотці фази статора по формулі (2.30) із /1 с.77/

ω1=(p*q1*Un) / а₁;

ω1=(2*3*38)/1=228.

 

2.2.8. Приймаємо густину струму в обмотці статора по /1 с.78/

Δ1=6 А/мм².

 

2.2.9. Визначаємо переріз ефективного провідника обмотки статора по формулі (2.31) із /1 с.77/

q1еф= I1ном/(Δ1·а₁);

q1еф=9,6/(6·1)=1,6 мм².

 

По / 1.с.333/ приймаємо провід перерізом: q_1еф = 1,767 мм²;

діаметром: d_1еф = 1,5 мм;

d_із = 1,585 мм.

У відповідності з класом нагрівостійкості F вибираємо обмоточний провід марки ПЕТ - 155.

2.2.10. Товщина ізоляції для паза статора при одношаровій всипній обмотці в класі нагрівостійкості F:

по висоті h_із = 0,4 мм,

по ширині b_із = 0,8 мм.

2.2.11. Знаходимо площу ізоляції в пазу по формулі (2.32) із /1 с.79/

S_n.із. = 0,4×b¢_n1 + 0,8×h _n1,

S_n.із. = 0,4×6,97 + 0,8×16,72 = 16,16 мм².

2.2.12. Визначаємо площу паза в світлі, яку займає обмотка, по формулі (2.33) із /1 с.79/

S¢_n1 = 0,5×(b_n1 + b¢_n1)×h _n1 – S_n.із. – S_із.пр.,

де: S_із.пр. = 0.

S¢_n1 = 0,5×(10,03 + 6,97)×16,72 – 16,16 = 125,96 мм².

2.2.13. Обчислюємо коефіцієнт заповнення паза статора ізольованими провідниками по формулі (2.34) із /1 с.79/

kз1= (Un×d_із²)/S¢_n1,

kз1= (38×1,585²)/125,96=0,76.

2.2.14. Уточнюємо значення густини струму в обмотці статора по формулі (2.35) із /1.с.80/

Δ1= I1ном/(n_ел·q_1еф·а₁),

де: n_ел - число елементарних провідників; n_ел= 1.

Δ1=9,6/(1·1,767·1)=5,43 А/мм².

2.2.15. Уточнюємо значення електромагнітних навантажень по формулам із /1 с.80/

А1=(I1ном·Un·Z₁)/(10^-3·π·D1·a1);

А1=(9,6·38·36)/(3,14·145·1·10^-3)=28840 А/м.

В_d =Ф/αі·τ·l_i·10^-6;

де: Ф - основний магнітний потік.

Ф=kE·U1н/4·kВ·f1·ω1·kобм1;

Ф=0,96·380/4·1,11·50·228·0,96=0,0075 Вб.

де: kВ=1,11.

В_d = 0,0075/0,64*113,83*115*10^-6=0,89 Тл.

2.2.16. Визначаємо розміри котушок статора по /1 с.80/:

середню зубцеву поділку по формулі (2.39)

t1сер=π*(D1+hz1)/Z1

t1сер=3,14*(145+19,51)/36=14,34 мм.

середню ширину котушки по формулі (2.40)

b_1сер = t_1сер*y_1сер,

b_1сер= 14,34*9= 129 мм

2.2.17. Обчислюємо середню довжину однієї лобової частини по формулі (2.41) із /1 с.80/

l_л1 = (1,16 + 0,14*p)* b_1сер + 15,

l_л1 = (1,16 + 0,14*2)*129+15=200,76 мм.

2.2.18. Знаходимо середню довжину витка обмотки статора по формулі (2.42) із /1 с.80/

l_1сер = 2*(l₁ + l_л1),

l_1сер = 2*(115+200,76) =631,52 мм.

2.2.19. Визначаємо довжину вильоту лобової частини обмотки по формулі (2.43) із /1 с.80/

l_в1 = (0,12 + 0,15*p)*b_1сер + 10,

l_в1 = (0,12 + 0,15*2)*129 + 10 =64,18 мм

2.2.20. Обчислюємо активний опір однієї фази обмотки статора, який приведено до робочої температури, по формулі (2.44) із /1 с.81/

де: r_Сu - питомий електричний опір міді при розрахунковій робочій температурі

r_Сu = 24,4*10^-9 Ом×м.

r1=24,4*10^-9*228*631,52*10³/1*1*1,761=1,98 Ом.

2.2.21. Розраховуємо коефіцієнт магнітної провідності пазового розсіяння по формулі (2.45) із /1 с.81/

де: k_b = 1 і k¢_b = 1, оскільки обмотка з діаметральним кроком.

де: h¢₁ = 0,5 мм.

h₁ =19,51– 0,8, - 1,98 - 0,5 - 0,4 = 15,83 мм.

λn1=(15,83/3*6,97)+(0,5/6,97+3*1,98/(6,97+2*3)+0,8/3)=1,55.

2.2.22. Знаходимокоефіцієнт повітряного проміжку по формулі (2.47) із /1 с.83/

kδ=kδ1;

kδ1=1+3/(12,65-3+(5*0,45*12,65/3))=1,16;

k_d = 1,16.

2.2.23. Розраховуємо коефіцієнт магнітної провідності диференційного розсіювання по формулі із /1 с.82/

де: k_рт1 = 0,93, при 2p = 4;

k_д1 - коефіцієнт диференційного розсіяння обмотки статора;

k_д1 = 0,0141, при 2p = 4;

k_ш1 - коефіцієнт, який враховує вплив відкриття пазів статора на провідність диференційного розсіювання.

kш1=1-(0,33*3²/12,65*0,45)=0,95.

λД1=0,9*12,65*(3*0,96) ²*0,93*0,0141*0,95/0,45*1,16=2,25.

2.2.24. Визначаємо коефіцієнт магнітної провідності розсіяння лобових частин обмотки статора по формулі (2.52) із /1 с.83/

де: b = y₁/t =9/9=1.

λ Л1=(0,34*3/115)*(200,76-0,64*1*113,83)=1,13.

2.2.25. Знаходимо коефіцієнт магнітної провідності розсіяння обмотки статора по формулі (2.53) із /1. с.83/

λ1=1,13+2,25+1,55=4,93.

2.2.26. Розраховуємо індуктивний опір розсіяння однієї фази обмотки статора по формулі (2.54) із /1 с.83/

х1=1,58*50*115*228²/2*3*10⁸=3,88 Ом.