- •1 Данные проектирования
- •2 Магнитная цепь машины. Размеры, конфигурация, материалы
- •2.1 Конфигурация
- •2.2 Главные размеры
- •2.3 Сердечник статора
- •2.4 Сердечник ротора
- •2.5 Сердечник полюса и полюсный наконечник
- •3 Обмотка статора
- •4 Демпферная (пусковая) обмотка
- •5.1 Воздушный зазор
- •5.2 Зубцы статора
- •5.3 Спинка статора
- •5.4 Зубцы полюсного наконечника
- •5.5 Полюсы
- •5.6 Спинка ротора
- •5.7 Воздушный зазор в стыке полюса
- •5.8 Общие параметры магнитной цепи
- •6 Активное и индуктивное сопротивление обмотки статора для установившегося режима
- •7 Расчет магнитной цепи при нагрузке
- •8 Обмотка возбуждения
- •9 Параметры обмоток и постоянные времени
- •9.1 Сопротивления обмоток статора при установившемся режиме
- •9.2 Сопротивления обмотки возбуждения
- •9.3 Сопротивления демпферной обмотки
- •9.4 Переходные и сверхпереходные сопротивления обмотки статора
- •9.5 Сопротивления для токов обратной и нулевой последовательности
- •9.6 Постоянные времени обмоток
- •10 Потери и кпд
- •11 Характеристики машин
- •12 Тепловой и вентиляционный расчеты
- •12.1 Тепловой расчет обмотки статора
- •12.2 Тепловой расчет обмотки возбуждения
- •12.3 Вентиляционный расчет
- •13 Масса и динамический момент инерции
- •13.1 Масса
- •13.2 Динамический момент инерции ротора
3 Обмотка статора
3.1 По [табл. 9-4, § 9-4] принимаем двухслойную петлевую обмотку с жесткими секциями из провода марки ПЭТП-155, укладываемую в прямоугольные открытые пазы.
3.2 Коэффициент распределения [9-9]
кр1= ,
где α=60/q1
Укорочение шага [§ 9-4]
при 2p≥4 принимаем β'1=0,8
3.4 Шаг обмотки [9-11]
уп1= β1∙z1/(2∙p) = 0,8∙60/8 = 7,2
Принимаем уп1= 8
3.5 Укорочение шага обмотки статора по пазам [11-37]
β1=2∙р∙уп1/z1=8∙8/72=0,89
3.6 Коэффициент укорочения [9-12]
ку1=sin(β1∙90˚)=sin(0,89∙90)=0,98
3.7 Обмоточный коэффициент [9-13]
коб1=кр1∙ку1=0,96∙0,98=0,94
3.8 Предварительное количество витков в обмотке фазы [9-15]
w'1=
3.9 Количество параллельных ветвей обмотки статора [§ 9-3]
а1=2
3.10 Предварительное количество эффективных проводников в пазу [9-16]
N'п1=
Принимаем Nп1=3
3.11 Уточненное количество витков [9-17]
3.12 Количество эффективных проводников дополнительной обмотки в пазу [§ 11-4]
Nд=1
3.13 Количество параллельных ветвей фазы дополнительной обмотки [§ 11-4]
ад=2
3.14 Количество витков дополнительной обмотки статора [11-38]
3.15 Уточненное значение магнитного потока [9-18]
Ф = Ф'(w'1/w1) = 0,064(18,8/18) = 0,066 Вб
3.16 Уточненное значение индукции в воздушном зазоре [9-19]
Вб = В'б(w'1/w1) = 0,88∙(18,8/18) = 0,85 Тл
3.17 Предварительное значение номинального фазного тока [11-40]
А
3.18 Уточненная линейная нагрузка статора [9-21]
А/см
3.19 Среднее значение магнитной индукции в спинке статора [табл.9-13]
Вс1=1,5 Тл
Обмотка статора с прямоугольными открытыми пазами [табл. 9-16]
В'з1max = 1,8 Тл
3.21 Зубцовое деление по внутреннему диаметру статора [9-22]
t1 = π∙D1/z1 = 3,14∙655/72 = 28,2 мм
3.22 Предельная ширина зубца в наиболее узком месте [9-47]
b'з1min= мм
3.23 Предварительная ширина открытого паза в штампе [9-48]
b'п1=t1min-b'з1min= 28,2 – 14,2= 14 мм
3.24 Высота спинки статора [9-24]
hc1= мм
3.25 Высота паза [9-25]
hn1= мм
3.26 Общая толщина изоляции обмотки в пазу по высоте [прил. 28]
hи= 6,5 мм
3.27 Общая толщина изоляции обмотки в пазу по щирине [прил. 28]
2bи=2,2 мм
3.28 Высота шлица [§ 9-4]
hш=1,0 мм
3.29 Высота клина [§ 9-4, стр. 135]
hк=3,5 мм
3.30 Ширина зубца в наиболее узком месте [§ 9-4]
b'з1min=14 мм
3.31 Предварительная ширина паза в штампе [9-48]
b'п1=t1min-b'з1min=28,2-10=11,6 мм
3.32 Припуск на сборку сердечника по ширине [§ 9-4]
bc=0,35 мм
3.33 Припуск на сборку сердечника по высоте [§ 9-4]
hc=0,35 мм
3.34 Количество эффективных проводников по ширине паза [§ 9-4]
Nш=1
3.35 Допустимая ширина эффективного проводника с витковой изоляцией [9-50]
b'эф = (b'n1-2bи1-bc)/Nш = (14-2,2-0,35)/2 = 11,35 мм
3.36 Количество эффективных проводников по высоте паза [9-52]
Nв = Nп1/Nш = 3/1 = 3
3.37 Допустимая высота эффективного проводника [11-49] (с0=0,9)
а'эф=(с0∙hn1-hи-hk-hш-hс)/Nв=(0,9∙49,5-6,5-3,5-1-0,35)/3=11 мм
3.38 Площадь эффективного проводника [9-53]
S'эф = а'эф ∙ b'эф = 11∙11,35 = 125,95 мм2
3.39 Количество элементарных проводников в одном эффективном [§ 9-4]
с=7
3.40 Меньший размер неизолированного элементарного провода [9-54]
а' = (а'эф/са)-Δи = 11/7–0,15= 1,42 мм
где Δи=0,15 мм – двухсторонняя толщина изоляции провода [прил. 3]
3.41 Больший размер неизолированного элементарного провода [9-55]
b'=(b'эф/сb)-Δи=11,5/1-0,15= 11,2 мм
3.42 Размеры провода [прил. 2]
а × b = 1,5 × 11,2 мм
S = 16,59 мм2
Размер по ширине паза в штампе [9-57]
bn1 = Nш∙сb(b+Δи)+2∙bи1+bс = 1∙1(11,2+0,15)+2,2+0,35 = 13,9 мм
3.44 Уточненная ширина зубца в наиболее узкой части [9-58]
bз1min=t1min -bn1=28,2-13,9 = 14,3 мм
3.45 Уточненная магнитная индукция в узкой части зубца статора [9-59]
Вз1max=t1∙Bб/(bз1minkc)=28,2∙0,85/(14,3∙0,95)=1,76 Тл
3.46 Размер основной обмотки статора по высоте паза [11-50]
hп.о=Nв.осо.в(а+Δи.а)+hи.о=3∙7(1,5+0,15)+11,2 = 45,85 мм
3.47 Изоляция обмотки статора [прил. 28]
hи.д=0,6+1,1+0,5= 2,2 мм
3.48 Размер дополнительной обмотки статора по высоте паза [11-51]
hп.д=Nв.дсд.в(а+Δи.а)+hи.д=1∙3(1,4+0,15)+2=6,65 мм
3.49 Уточненная высота паза статора в штампе [11-52]
hп1=hп.о+hп.д+hк+hш+hс=45,85+5,1+3,5+1,0+0,35 = 55,8 мм
3.50 Среднее зубцовое деление статора [9-40]
tср1=π(D1+hп1)/z1=3,14(655+55,8)/72= 31 мм
3.51 Средняя ширина катушки обмотки статора [9-41]
bср1 = tср1∙уп1 = 31∙8 = 248 мм
Средняя длина одной лобовой части обмотки [9-60]
ℓл1 = 1,3∙bср1+hп1+50 = 1,3∙248+55,8+50 = 428 мм
3.53 Средняя длина витка обмотки [9-43]
ℓср1 = 2∙(ℓ1+ℓл1) = 2∙(480+428) = 1816 мм
3.54 Длина вылета лобовой части обмотки [9-63]
ℓв1=0,4∙bср1+hп1/2+25 = 0,4∙248+55,8/2+25 = 152 мм
3.55 Плотность тока в обмотке статора [9-39]
J1 = I1/(S∙c∙a1) = 902/(16,59∙7∙2) = 3,88 А/мм2
3.56 Определяем значение А1*J1
А1*J1 = 473,6∙3,88 = 1839,2 A2/(cм∙мм2)
3.57 Допустимое значение (А1*J1)доп [рис. 11-12]
(А1*J1)доп = 2100 > 1839,2 = А1*J1