Расчёт пазов и обмотки статора

21. Для предварительного определения ширины паза зададимся максимальной индукцией в зубце (рекомендуемый диапазон 1,6–2,0 Тл), тогда

м.

22. Поперечное сечение эффективного проводника обмотки статора (предварительно)

Плотность тока J₁ = AJ₁/A=2150∙10⁸/481∙10²=4,47∙10⁶ А/м².

AJ₁ определено по рис. 4.1 (кривая 2).

23. Возможная ширина изолированных проводников в пазу

мм.

Выбираем изоляцию катушек класса нагревостойкости В по табл. 4.1. Предварительно двусторонняя толщина изоляции δ_ип при напряжении U_H ≤ 660 В принята равной 1,8 мм.

24. Сечение эффективного проводника обмотки статора

q_эф=56,3 мм² > (18–20) мм², поэтому необходимо принять q_эл=56,3/4=14,1 мм².

Выбираем проводник марки ПЭТВСД с двусторонней толщиной изоляции 0,5 мм, тогда ширина неизолированного проводника

Однако в связи с тем, что проводник с размером одной из сторон ≈4,55 мм и сечением ≈14,1 мм² в табл. 4.2 отсутствует, принимаем По табл. 4.2 окончательно размеры медного проводника принимаем:
a₁ × b₁ = 2,5 × 4; q_эл = 9,45 мм²; размеры проводника с изоляцией
a_1из × b_1из = 3 × 4,5 мм. Сечение эффективного проводника
q_эф = n_эл q_эл = 6 ∙ 9,45 = 56,7 мм².

25. Ширина паза (уточненная)

где δ_рш = 0,05n_ш=0,05∙2 мм.

26. Высота паза (уточненная)

где δ_рв =0,05u_пn_в=0,05∙6∙3=0,9 мм.

Масштабный эскиз паза приведен на рис. 1, спецификация паза – в табл. 2.

Отношение h'_п1/b'_п1 =66,8/11,3=5,9 находится в допустимых пределах.

27. Плотность тока в проводнике обмотки статора (уточненное значение)

28. Проверка индукции в зубце (приближенно)

29. Проверка индукции в ярме статора (приближенно)

где

Так как значение индукции в ярме статора меньше допустимого (1,2 –
1,45 Тл), увеличиваем внутренний диаметр статора до величины D = 0,925 м при прочих равных условиях. Уточняем следующие параметры:

Рис. 1. Паз статора

b'_п1 × h'_п1 = 11,3∙10^-3м × 66,8∙10^{-3 м;}

Таблица 2

Поз.	Наименование	Число слоев	Толщина, мм
по ширине	по высоте	по ширине	по высоте
	Провод ПЭТВСД			2×4,5	6×3×3
	Лента стеклослюдинитовая ЛС 0,13мм	3 вполнахлеста	1,56	3,12
(0,13∙3∙2∙2)	(0,13∙3∙2∙2∙2)
	Лента стеклянная ЛЭС 0,1 мм	1 встык	0,2	0,4
	Стеклотекстолит СТ1 1мм	-		-
	Стеклотекстолит СТ1 0,5мм	-		-
	Клин	-	-	-
	Разбухание изоляции	-	-	0,1	0,9
	Допуск на укладку	-	-	0,2	0,2
	Общая толщина изоляции на паз	-	-	1,76	11,52
	Размеры паза в свету (округленно) bп1 × hп1	-	-	11,1	66,6
	Размеры паза в штампе b′п1 × h′п1	-	-	11,3	66,8

30. Перепад температуры в изоляции

31. Градиент температуры в пазовой изоляции

Окончательно принимаем:

D=0,925 м; D_a=1,18 м; τ=0,242 м; t₁=0,0323 м;

b_п1=11,1∙10^-3м; h_п1=66,6∙10^-3м; l_δ=0,326 м; l_ст1=0,287 м;

l₁.= 0,342 м; А= 4,68∙10⁴ А/м; J₁= 4,44∙10⁶А/м²; h_а=0,0607 м.

Рис. 2. Схема обмотки

Рис. 2. Продолжение

32. Полное число витков фазы обмотки статора

33. Шаг обмотки

;

τ_п = mq₁=3q₁=3∙2,5=7,5.

Принимаем шаг обмотки y₁=6 (из первого в седьмой паз), тогда β=y₁/τ_п=6/7,5=0,8. Схема обмотки приведена на рис. 2.

34. Коэффициент укорочения шага обмотки статора

35. Коэффициент распределения обмотки статора

Так как обмотка имеет q₁ дробное, то в формулу вместо q₁ подставим bd+с = 2∙2+1=5.

36. Обмоточный коэффициент