Сегментировка статора

Листы электротехнической стали выпускаются с максимальной шириной 1000 мм. Поэтому когда мм, то магнитопровод статора собирается из отдельных сегментов (рис. 10.14).

Рис. 10.14. Сегмент стали статора

Хорда сегмента (рис. 10.15) с необходимым припуском на штамповку (5…10 мм) должна быть возможно ближе к ширине одного из стандартных листов электротехнической стали, имеющих размеры 600 1500, 750 1500, 860 1720, 1000 2000 мм.

Рис. 10.15. Раскрой стандартного листа электротехнической стали

Если принять, что число сегментов в полной окружности статора равно , то можно определить длину хорды :

. (10.20)

Хорда также может быть выбрана равной примерно половине ширины листа, но не менее 370 мм. Число сегментов в слое может быть целым или дробным. Предпочтительным является целое число сегментов. Для большинства выпускаемых в настоящее время средних и крупных синхронных машин общего назначения число сегментов равно целому числу и выбрано в пределах от 6 до 18. Однако встречаются отдельные машины, у которых равно целому числу плюс 1/5, или 2/5, или 1/2, или 1/3. На рис. 10.14 показан сегмент с 15 пазами: его дуга соответствует 50⁰. Следовательно, здесь и в одном слое будет укладываться семь сегментов, а 4/5 восьмого перейдет в следующий слой и т. д. Каждый сегмент должен иметь целое число пазовых делений, а стыки между соседними сегментами должны проходить через середину паза. Для того чтобы избежать накладывания краев сегментов друг на друга, между сегментами одного слоя предусматривается промежуток в 0,4…0,6 мм. Число пазов в сегменте берется от 8 до 20. При четном числе пазовых делений в сегменте каждый следующий их слой сдвигается на 1/2 сегмента, а при нечетном числе — на 1/3 сегмента, для чего число пазовых делений должно быть кратно трем. Если число сегментов в слое дробное, то число пазов в сегменте должно быть кратным знаменателю дроби.

Сегменты сердечника статора крепят к корпусу на двух, трех, а иногда и большем числе клиньев или шпилек. Для этого на внешней дуге сегмента предусматривают пазы соответствующей формы, расположенные обычно симметрично относительно середины сегмента. При круглых пазах крайние отверстия делают скошенными (см. рис. 10.14). Как правило, синхронные машины общего назначения имеют внешний диаметр меньше 3250 мм. Поэтому подразделение статора на части, вызванное возможностью его транспортировки по железной дороге, у них не производится.

При проектировании статора стремятся к подбору такого числа пазов статора , при котором на один сегмент приходилось бы соответствующее целое их число, а сегменты обеспечивали хороший paскрой листов стали. Задача эта может решаться двояко.

1. При данном находят возможные варианты чисел сегментов и их хорд. Число сегментов должно быть кратно числу пазов, и для их определения целесообразно использовать разложение на множители.

2. Задаются рядом размеров хорды и приближенно находят число сегментов:

.

Хорда должна быть равна или быть несколько меньше следующих значений: 370, 420, 490, 590 740, 850 мм. Затем, округляя до целого или соответствующего дробного числа, добиваются, чтобы число зубцов в хорде было равно целому числу , после чего уточняют длину хорды по (10.20). Такие расчеты целесообразно проделать для нескольких выбранных ранее значений . Для удобства сопоставления результаты расчетов следует свести в таблицу табл. 10.8.

Таблица 10.8. Результаты расчетов

Номер варианта	Число пазов	Число сегментов	Хорда сегмента	Число пазов в сегменте	Число пазов на полюс и фазу	Число параллельных ветвей	Число эффективных проводников в пазу	Зубцовое (пазовое) деление	Линейная нагрузка

В результате расчета определяют варианты, удовлетворяющие изложенным требованиям к сегментировке, из числа которых выбирают наиболее оптимальный.

Если ни при одном значении удовлетворительной сегментировки не получается, то следует выбрать новые значения за счет небольшого изменения пределов зубцового деления или за счет изменения диаметров и длины статора, а затем повторить расчет.

Число пазов , пазов на полюс и фазу , параллельных ветвей , эффективных проводников в пазу , соответствующих окончательно выбранному варианту, можно принять для дальнейших расчетов.