Расчет размеров зубцовой зоны статора и воздушного зазора

Электромагнитный расчет

Выбор главных размеров

 

Высота оси вращения h=0,160 м, тогда диаметр расточки D_a=0,272 м Внутренний диаметр статора D=k_D•D_a=0,72•0,272=0,197 м.

Полюсное деление

τ=π•D/(2p)

где 2p=6, число пар полюсов; тогда

τ

Расчетная мощность

 

где P₂ =10 кВт - номинальная мощность на валу, η=0,845 - КПД, cosφ=0.76 - коэффициент мощности, k_E=0.965 – отношение ЭДС обмотки статора к номинальному напряжению U_н=220/380 В;  тогда получим

 кВ*А

Электромагнитные нагрузки предварительно примем A=31∙10³ А/м и B_δ=0,79. k_об1=0,92.

Расчетная длинна магнитопровода

где k_B=1,11 – коэффициент формы поля, Ω=2∙π∙ƒ/p – синхронная угловая скорость двигателя ƒ=50 Гц - частота питания, тогда Ω=2∙3,14∙50/3=104,7 рад/с.

м;

Критерием правильности выбора главных размеров D и l_δ служит λ=l_δ/τ.

λ=0,14/ 0,1031=1,35; что удовлетворяет данным пределам.

 

1.2. Определение Z₁, W₁ и площади поперечного сечения провода обмотки статора

Z₁ - число пазов на статоре, w₁ - число витков в фазе. Предельные значения зубцового деления статора t_{Z 1}: t_Z1max=0,012 м. и t_Z1min=0,01 м. Определим число пазов статора

 

= 51

Принимаем Z₁=54, тогда число пазов на одну фазу на полюс равно

 

где m=3 - число фаз

Определим зубцовое деление статора

 

 

м

Число параллельных проводников, а=2, тогда число эффективных проводников в пазу будет равно

 

где I_1н - номинальный ток обмотки статора

 

 

 А

 

тогда получим

 

 

так как a=2 то u_п=а∙u`_п=2*14=28; принимаем u_п=28.

 

Уточним значения:

число витков в фазе

 

 

 витков.

 

линейная нагрузка

 

 

 А/м

 

Обмоточный коэффициент

магнитный поток

 

 

 Вб

 

индукция в воздушном зазоре

 

 

 

Тл

 

Значения А и В_δ находятся в допустимых пределах

Плотность тока в обмотке статора

 

 

где AJ₁=183∙10⁹ А²/м³

 

А/м²

Площадь поперечного сечения проводника (предварительно):

 

 

м²

принимаем число элементарных проводников n_эл=1, тогда cечение проводника

q_эл=q_эф/ n_эл=2/1=2 мм².

 

Принимаем провод круглого сечения ПЭТ:

b=7,5 мм; а=1,12 мм; q_эл=2 мм².

 

А/м²

Расчет размеров зубцовой зоны статора и воздушного зазора

Берем полуоткрытый паз с параллельными стенками.

Тл и индукцию в спинке статора B_a=1,55 Тл. Тогда минимальную ширину зубца определим как

 

 

где l_СТ1=l_δ - длинна пакета статора, k_с1=0,97.

 

 мм

определим высоту спинки ярма

 

 

 

мм

Припуски по ширине и высоте паза: =0,2 мм =0,2 мм мм

мм

мм

Принимаем:

Воздушный зазор двигателя:  мм

Внешний диаметр ротора:

м

М

Обмотку ротора выполняем стержневой волновой:

Число пазов ротора:

 

           мм

 

Напряжение на контактных кольцах ротора при соединении обмотки ротора в звезду

 

 Где:

                            

 в

Предварительное значение тока в обмотке ротора:  

 

 А

Коэффициент приведения токов:

 

;       

 

Сечение эффективных проводников обмотки ротора:

 

 мм

 

Принимаем:

мм мм

 

 Уточняем:

 А/м

 

Сердечник ротора:

 9 аксиальных каналов, расположенных в одном ряду.

Диаметр канала: мм

Диаметр вала:

м