Примечание. Для двигателей исполнения IP23 рекомендуемые значения магнитной нидукцин следует увеличить на 8 %.

ные стенки. Для этого диаметры пазов определяют по формулам: диаметр в верхней части паза, мм,

;2= [ (2н-2М-2&.2]/(2 + ); (5.28)

диаметр в нижней части паза, мм

п2 = [Л {D - 2h ) - Z, bJ/(Z, - л). (5.29)

Диаметр в нижней части паза с?п2 должен быть не менее 2 мм у двигателей с ftI32 мм и не менее 3,5 мм у двигателей с 160 мм. Расстояние между центрами окружностей овального паза, мм,

Л2 = Л,2-Лп -0.5( 2+<2). (5.30)

В случае овального закрытого паза в (5.28) и (5.30) вместо высоты шлица Лшз следует подставить высоту мостика /гм2=0,5ч--=-1,0 мм. Для овальных полузакрытых пазов (рис. 5.7, а) к-ш2 = = 0,50-0,70 мм, 6ш2 = 1,0ч-1,5 мм.

При овальном закрытом пазе, выполненном по рис. 5.7, в, больший диаметр с?п2 определяется по (5.29), но вместо bz2 нужно подставить ширину зубца в расчетном сечении Ьгты по (5.24). Меньший диаметр этого паза принимают равным, мм,

d;* (0,600,80)

(5.31)

ММ2,

5 2B = 0.5d 2(/z;-0,25d .,). Площадь бутылочного паза, мм,

5.4. ОБМОТКА СТАТОРА

Элементом обмотки статора является катушка (секция). Каждый виток этой катушки состоит из двух пазовых частей, располагаемых в пазах сердечника статора, и лобовых частей. Расстояние между пазовыми частями одной катушки, измеренное в пазах, называют шагом обмотки. Шаг обмотки ух может быть полным (диаметральным), если он равен полюсному делению (i/i=t=Zi/2p), или укороченным, если он меньше полюсного деления (у1<т). Укорочение шага обмотки способствует улучшению формы кривой

5 2 = 0.25Я {dl, -f dl) -f 0,5Л, -f d). (5.32)

Для бутылочного паза (рис. 5.7, г) размеры нижней части выбирают из условия получения зубца с параллельными стенками. Ширину bz2min определяют по (5.24) с учетом принятой по табл. 5.10 магнитной индукции Bzimax- Больший диаметр нижней части паза, мм,

п2 = [ (2 - 2Л , - 2ft;) - Z, b,, ]l{Z, + n). (5.33)

где /гм2= (0,2ч-0,5) мм; ft2 = 15 мм.

Высоту зубца Лгг определяют по (5.26) с учетом принятой магнитной индукции в спинке сердечника ротора Вс2.

Меньший диаметр нижней части паза, мм,

= (А - 2Л ) - Z, , ]/(Z, - п). (5.34) Значение dn2 должно быть не менее 4 мм.

Расстояние между центрами диаметров нижней части бутылочного паза, мм,

2 = К2 ~ ft 2 0.5 ( 2 + <2). (5.35)

Площадь поперечного сечения нижней части паза в штампе,

52,H = 0.125n(d, + d;2)--0,5ft, (d , + d;,). (5.36)

Ширину верхней части паза принимают равной

Ьп2 = (0,5--0,6) 42. (5.37)

Площадь поперечного сечения верхней части паза в штампе,

(5.38) (5.39)

распределения магнитной индукции в воздушном зазоре машины, приближая ее к синусоиде. Это позволяет снизить добавочные потери и уменьшить провалы в механической характеристике асинхронного двигателя.

Катушки одной фазы обмотки, расположенные в соседних пазах и соединенные последовательно, образуют катушечную группу. Катушечные группы, входящие в обмотку фазы, могут быть соединены между собой последовательно, параллельно или последовательно-параллельно. Три фазные обмотки, соединенные в звезду или треугольник, образуют трехфазную обмотку статора.

Катушечные группы обмотки, соединенные между собой, образуют параллельные ветви. Число параллельных ветвей в обмотке одной фазы зависит от способа соединения катушечных групп: при последовательном соединении их число минимально (ci = I), при параллельном соединении их число равно числу полюсов 2р, при смешанном соединении (последовательно-параллельном) можно получить \ <ai<2p.

Если пазовые стороны катушек расположены в пазах сердечника в один слой (пазовая сторона катушки занимает весь паз), то обмотку называют однослойной. Если же пазовые стороны катушек расположены в пазах в два слоя (пазовая сторона катушки занимает половину паза), то обмотку называют двухслойной.

Однослойные обмотки статора не допускают укорочения шага i?!поэтому двигатели с такими обмотками имеют ухудшенные рабочие и пусковые показатели. Кроме того, они имеют большой вылет лобовьк частей и повышенный расход обмоточной меди (рис. 5.8,а). Однако эти обмотки наиболее пригодны для механизированной укладки, что способствует снижению трудоемкости изготовления двигателей. По этой причине однослойные обмотки статора получили применение в асинхронных двигателях с высотами оси вращения Л-1б0 мм, имеющих наибольший объем производства.

В асинхронных двигателях с высотами оси вращения /г 180 мм применяют двухслойные обмотки с укороченным шагом г/1<т (рис. 5.8, б).

Обмотки статора разделяются на в с ы п н ы е (с мягкими катушками) и обмотки с же с т к и м и катушками (полукатушками). Всыпная обмотка изготавливается из обмоточного провода круглого сечения. Провод наматывают на шаблон для придания катушке Цредварительной формы. Затем катушки укладывают в заранее изолированные пазы трапецеидальной формы. После укладки катушек и закрепления их в пазах посредством клиньев или крышек производят формовку лобовых частей и их бандажи-рование. Затем обмотанный статор пропитывают.

Обмотки из жестких катушек или полукатушек выполняют обмоточным проводом прямоугольного сечения. При этом еще до укладки катушек (полукатушек) в пазы сердечника статора им придают требуемую форму и наносят изоляцию. Затем их укладывают в полуоткрытые или открытые пазы (рис. 5.9, б, в).

При решении вопроса о выборе типа обмотки статора для асинхронных двигателей общего назначения можно воспользоваться рекомендациями табл. 5.9.

Сравнение рассмотренных двух видов обмоток статора позволяет сделать следующие выводы: всыпные обмотки с мягкими катушками являются наиболее технологичными, так как намотка катушечных групп, а иногда и фазной обмотки целиком, может вы-

J9 21 23 25 27 29 Л 33 3f

и ?. 7. . 27 29 J! 33 35

0С5- ЬС1 hcS hcZ

Рис. 5.8. Развернутые схемы трехфазных обмоток статора:

а - однос.чойная коицеитрическая обмотка (Zi=36, 2/)=4, 9i-3): б - двухслойная обмотк?

подняться без разрыва провода, что дает возможность получить обмотку с минимальным количеством паек; трапецеидальные полузакрытые пазы, в которые укладывают всыпную обмотку, обеспечивают наиболее благоприятное использование зубцовой зоны статора, а небольшое раскрытие пазов позволяет значительно ослабить пульсации магнитного потока в воздушном зазоре. Достоинствами жестких обмоток являются лучшее заполнение пазов

медью за счет прямоугольного сечения обмоточных проводов и более высокая надежность, обусловленная тем, что в пазы статора укладывают уже готовые катушки, не подвергаемые механическим деформациям, как это происходит при укладке всыпной обмотки.

В силу перечисленных преимуществ всыпные обмотки получили наибольшее применение в асинхронных двигателях напряжением до 1000 В, мощностью до 100 кВт (/i<250 мм). Другой причиной, способствующей преобладающему применению всыпных обмоток

в асинхронных двигателях, является возможность механизации процесса намотки, изолировки и укладки обмотки в пазы сердечника статора. Механизация этих процессов имеет большое народнохозяйственное значение и является оДйим из важнейших средств повышения производительности

СП гг труда на электромашино-

Рис. 5.9. Порядок укладки пазовых сторон Хпшельныха/ппах

жестких полукатушек в полуоткрытые па- схриихсльпшл,. лавидал.

зы статора Однако механизация про-

С5 С1 св сг

Рис 5 10. Развернутая схема одно-двухслойной обмотки статора (Zi = 4S, 2р=4, /7, =4)

цесса укладки двухслойных обмоток статора затруднена тем, что укладка пазовых сторон нижнего слоя некоторых катушек возможна лишь при временном подъеме ранее уложенных пазовых сторон.

В целях расширения области применения механизированной укладки обмоток статора в последнее время были разработаны новые схемы обмоток, например, одно-двухслойная концентрическая обмотка статора (рис. 5.10). Каждая катушечная группа такой обмотки состоит из одной большой катушки, имеющей удвоенное число витков с пазовыми сторонами, занимающими весь паз (пазы 1

И 12, 5 и 16, 13 и 24 и т. д.), - однослойная обмотка - и (i-2) малых концентрических катушек с одинарным числом витков, расположенных в два слоя- двухслойная обмотка. В каждой фазе содержится одинаковое число больших и малых катушек, обе стороны которых лежат либо только на дне пазов, либо только в верхних слоях пазов. Одно-двухслойная обмотка выполнима лишь с числом пазов на полюс и фазу 9i>2. При qi=2 обмотка превра-. щается в однослойную концентрическую.

Число пазов на полюс и фазу определяется выражением

<?1 = Z,/2pm,. (5.40)

Следует иметь в виду, что оценка технологичности обмотки статора, с точки зрения возможности механизации процессов ее изготовления, имеет значение лишь при проектировании двигателей для серийного изготовления.

Следующим важным этапом проектирования обмотки статора является выбор класса нагревостойкости и конструкции системы изоляции. При этом можно руководствоваться данными серии 4А: в двигателях с высотами оси вращения Я=50-=-132 мм применяют систему изоляции класса нагревостойкости В, а в двигателях с h= 1604-355 мм - класса нагревостойкости F.

В табл. 5.11-5.14 приведены конструкции изоляции обмоток статора, применяемые в двигателях серии 4А.

Таблица 5.11. Конструкция системы изоляции всыпиой обмотки статора двигателей с А=50-132 мм (класс нагревостойкости В)

Коробка пазовая Крышка пазовая

Прокладка междуфазовая

в лобовых частях Изоляция внутримашинных

соединений и выводных

концов Бандаж лобовых частей Пропитка

Покрытие лобовых частей

* Для двигателей с ft-50-ЬбЗ мм. ** Для двигателей с ft-7l-M32 мм.

Пленка полиэтилентере-

фталатная ПЭТФ То же

Пленкоасбокартон

Трубка ТКСП

изоляционная

Нить полиэфирная Лак МЛ-92 или

паунд КП-34 Эмаль ГФ-92-ГС

ком-

0,19* 0,25* 0,25* 0,35* 0,35