Для статоров синхронных машин общего назначения мощностью от сотен до нескольких тысяч киловатт применяют двухслойные катушечные петлевые обмотки с числом эффективных проводников в пазу u п более двух. По условиям технологии каждый эффективный проводник может состоять из одного или нескольких элементарных прямоугольных проводников с сечением 12–20 мм2. Ток в таком составном проводнике допускается от 50 до 150, реже до 250 А. Если номинальный фазный ток машины I нф превышает указанные пределы, то обмотку выполняют с несколькими параллельными ветвями a 1.
Номинальный фазный ток I нф обмотки статора при рекомендуемом соединении ее в звезду равен линейному току:
Тогда число параллельных ветвей
Причём число a 1 должно быть целым и кратным 2 р. В дальнейшем a 1 нужно увязать с выбранным числом пазов статора Z 1.
При необходимости ток в составном проводнике можно принимать больше 250 А. В этом случае произведение этого тока на число проводников в пазу u п не должно превышать 3000 А.
|
|
Рис. 2.1
Число пазов Z 1 существенно влияет на технико-экономические показатели проектируемой машины, поэтому оптимальное число Z 1 можно выбрать только после расчета и сравнения между собой ряда вариантов.
Зубцовое деление статора
Определив из рис. 2.1 при полученном ранее значении τ максимальное и минимальное значения t 1 (1 – для 13–14 габаритов, 2 – для 15–17 габаритов, 3 – для 18–21 габаритов), находят соответствующие им числа пазов (зубцов) машины:
Из диапазона Z lmax – Z lmin выбирают такое целое число Z, при котором выполняются следующие требования:
2.1. Z l должно быть кратным числу фаз m и числу параллельных ветвей a 1, т.е. – целое число.
2.2. Число пазов на полюс и фазу должно быть целым или дробным вида q 1= b + c/d (b – целое число, а c/d – правильная несократимая дробь, причем d не кратно m и меньше p). При 2 р < 8 чаще всего выбирают целое число q 1 = 3(2) – 5 (большие значения для машин с меньшим числом полюсов). При 2 р > 8 и малом τ можно выбирать обмотки с дробным q 1 ().
2.3. При целом q 1 отношение 2 р / a 1 должно быть целым. При дробном q 1 должно быть целым числом отношение .
2.4. Для удобства сегментировки статора при Da >0,99 м желательно, чтобы величина Z l разлагалась на возможно большее число простых множителей (2, 3, 5).
2.5. Для машин с Dа > 3,25 м число пазов должно быть кратным числу разъемов статора, выполняемых для возможной транспортировки по железной дороге.
Из диапазона Z lmax – Z lmin выбирают такое Z l, которое наиболее полно удовлетворяет указанным требованиям. Затем определяют и число эффективных проводников в пазу
которое округляют до ближайшего чётного числа.
|
|
По найденному значению u п уточняют линейную нагрузку
.
Число пазов Z l следует принять таким, при котором уточненное значение А отличается от выбранного в начале расчета более, чем на 10 %. Полученные таким образом значения Z 1, u п, a 1, q 1 и А для машин с Dа ≤ 0,99 м являются окончательными. В случае Da > 0,99 м число пазов устанавливают после выполнения сегментировки статора.