2020-04-20
203
Паз статора рассчитываем в соответствии с рис.1 с соотношением размеров, обеспечивающих параллельность боковых граней зубцов.
Рис. 1 - Трапецеидальные пазы статора
Принимаем предварительно по табл. 8.10 [1, с.289]: 
; 
, тогда
 ,
| 
|
где 
– коэффициент заполнения сердечника сталью, по табл. 8.11 [1, с.290].
.
По выбранным значениям индукций определяем высоту ярма статора:
 .
| 
|
Принимаем размеры паза в штампе:
ширина шлица паза – 
;
высота шлица паза – 
.
Принимаем угол наклона грани клиновой части в трапецеидальных пазах с 
[1, с.294].
Высоту паза определяем по формуле:
 .
| 
|
Получим: 
.
Размер 
определяют в зависимости от угла 
:
 .
| 
|
.
 .
| 
|
.
 .
| 
|
Сумма размеров по высоте и ширине паза всех проводников и изоляции с учетом необходимых допусков на разбухание изоляции и на укладку обмотки определяет размеры части паза, занятой обмоткой.
Полученные при расчете заполнения паза его размеры являются размерами паза “в свету”, т.е размерами реального паза в собранном шихтованном сердечнике с учетом неизбежной при этом “гребенки”, образующейся за счет допусков при штамповке листов и шихтовке магнитопроводов.
Размеры паза “в свету” будут меньше, чем в штампе, т.е чем размеры паза в каждом отдельном листе штамповки, на величину припусков:
по ширине паза 
;
по высоте паза 
.
Размеры паза “в свету” с учетом припуска на сборку:
 ,
|
|
где 
, 
и 
– размеры паза “в свету”, полученные при расчете заполнения паза проводниками обмотки изоляцией.
Тогда
;
;
.
Площадь поперечного сечения трапецеидального паза, в которой размещаются обмотка, корпусная изоляция и прокладки:
 ,
| 
|
где 
– площадь поперечного сечения корпусной изоляции в пазу, 
;
– площадь, занимаемая прокладками в пазу (на дне паза, под клином и между слоями в двухслойной обмотке):
 .
| 
|
Площадь поперечного сечения корпусной изоляции в пазу находим по формуле:
 ,
| 
|
где 
– односторонняя толщина изоляции в пазу по табл. 3.1 [1, с.74].
Получим
.
.
Тогда
.
Контролем правильности размещения обмотки в пазах является значение коэффициента заполнения паза:
 .
| 
|
Окончательно
.
Полученное значение 
допустимо для механизированной укладки обмотки.
Выполняем сравнение параметров проектируемого АД, полученных в данном разделе, с теми же параметрами аналога:
| Величина |
|
|
|
| Проектируемый АД | 9,009 | 14,243 | 29,984 |
| Аналог | 10,5 | 14,9 | 28,2 |
Расчет ротора
Определяем воздушный зазор по формуле:
 .
| 
|
Имеем
.
По рис. 8.31 [1, с.300] принимаем 
.
Число пазов ротора по табл. 8.16 [1, с.306]: 
.
Внешний диаметр ротора: 
.
Длина магнитопровода ротора: 
.
Зубцовое деление ротора:
 .
| 
|
Тогда
.
Внутренний диаметр ротора равен диаметру вала, так как сердечник ротора непосредственно насаживается на вал:
 ,
| 
|
где 
– коэффициент по табл. 8.17 [1, с.319].
.
Ток в обмотке ротора:
 ,
| 
|
где 
– коэффициент, учитывающий влияние тока намагничивания на отношение 
;
– коэффициент приведения токов.
Приближенное значение может быть рассчитано в зависимости от номинального 
, который был определен в начале расчета:
 .
| 
|
Получим
;
Коэффициент приведения токов определяем следующим образом:
 ,
| 
|
где 
– коэффициент, учитывающий влияние скоса пазов, так как пазы ротора выполняем без скоса, то 
.
Тогда
;
.
Площадь поперечного сечения стержня:
 ,
| 
|
где 
– плотность тока в стержне литой клетки, 
.
Получим
.
Пазы ротора представлены на рис.2.
Рис.2 - Грушевидные пазы короткозамкнутого ротора
Принимаем по [1, с.313] 
, 
, 
.
По табл. 8.10 [1, с.289] принимаем допустимое значении индукции на зубцах ротора 
.
По допустимой индукции определяем ширину зубца ротора:
 .
| 
|
Получим
.
После чего рассчитываем размеры паза:
 ,
| 
|
 ,
| 
|
 .
| 
|
Тогда
;
.
Условия высококачественной заливки пазов алюминием требуют, чтобы диаметр закругления нижней части паза в двигателях с 
– не менее 2,5 – 3 мм.
В связи с округлениями результатов расчета необходимо просчитать ширину зубцов в сечениях 
и 
по окончательно принятым размерам паза:
 ,
| 
|
 .
| 
|
Имеем
;
;
По рис.2. принимаем 
, 
, 
.
Полная высота паза:
 .
| 
|
Тогда
.
Площадь поперечного сечения стержня:
 .
|
|
Получим
Плотность тока в стержне:
 .
| 
|
Имеем
.
Площадь поперечного сечения замыкающих колец:
 ,
| 
|
где 
– токи в кольце, А;
– плотность тока в замыкающих кольцах.
Токи в кольце и плотность тока можно найти по формулам соответственно:
 ,
| 
|
 ,
| 
|
где 
– токи в стержнях;
.
Тогда
;
Размеры замыкающих колец:
;
;
;
средний диаметр замыкающих колец:
.
Разрез зубца и паза статора представлен на рис.5.
Сравнение параметров проектируемого АД, полученных в данном разделе, с теми же параметрами аналога:
| Величина |
|
|
|
|
|
| Проектируемый АД | 0,9 | 28 | 32,57 | 9,416 | 4,12 |
| Аналог | 0,9 | 28 | 34,4 | 6,9 | 5,6 |
