Важным параметром обмотки статора является число пазов на полюс и фазу qi [см. (5.40)]. Обычно выбирают q равным целому числу. Но в целях применения одного и того же штампа для листов статора двигателей с разным числом полюсов возможно применение дробного qu например 1,5; 2,5; и т. д. Для числа пазов статора Zi в соответствии с данными табл. 5.8 значения qi в зависимости от высоты оси вращения h приведены в табл. 5.15.

Пазовые стороны одной катушечной группы, расположенные в соседних пазах, занимают qi пазов и образуют фазную зону, определяемую углом

a = 2npq/Zi. (5.41)

Наибольшее применение в трехфазных асинхронных двигателях получили шестизонные обмотки с а = 60°. Если число пазов на полюс и фазу qi равно целому числу, то все фазные зоны равны 60°, если же qi равно дробному числу, то часть фазных зон такой

Таблица 5.12. Конструкция системы изоляции и элементы креплении всыпной обмотки статора двигателей с /г =160-250 мм при механизированной (а) и ручной (б) укладках обмотки

2 3 4

Коробка пазовая

Крышка назовая Прокладка Клнн пазовый

Прокладка междуслойная

Прокладка междуфазовая в лобовых частях

Изоляция внутрнмашнн-ных соединений н выводных концов

Бандаж лобовых частей

Пропитка

Покрытие лобовых частей

Пленкосннтокартон

ПСКФ или изоном То же

Стеклотекстолит СТЭФ-1

Профильный стеклопластик СПП-Э или стеклотекстолит СТЭФ-1

Пленкосннтокартон ПСКФ нли изоном

Пленкосннтокартон ПСКФ нлн нзоном

Трубка изоляционная

тксп

Шнур-чулок АСЭЧ Лак ПЭ-993 Эмаль ЭП-91

0,37-0,4

0,5 0.5

0,5 0,37-0,4

5.11).

Примечание. При ft=160 мм н 2р >4 обмотка статора однослойная (см. рис. табл.

обмотки а<60°, а часть -а>60°. В среднем же фазная зона этой обмотки аср=60°. Возможны трехфазные обмотки с фазной зоной а=120°, но такие обмотки имеют ограниченное применение.

Одним из важных параметров обмотки статора является обмоточный коэффициент. Для основной гармоники ЭДС обмотки статора обмоточный коэффициент равен

Kpi = yipi. (5.42)

где yi - коэффициент укорочения, учитывающий уменьшение ЭДС, обусловленное укорочением шага обмотки:

yi = sin(P-90°); (5.43)

Таблица 5.13. Конструкция системы изоляции и элементы крепления всыпной обмотки статора двигателей с й=280-т-355 мм (класс нагревостойкости F)

Коробка пазовая

Прокладка Прокладка Клнн пазовый Прокладка междуслойная

Прокладка междуфазовая в лобовых частях Бандаж лобовых частей

Привязка междуслойной прокладки на выходе из паза

Изоляция внутрнмашнн-ных соединений

Изоляция выводных концов

Пропитка

Покрытие лобовырс частей

Стеклолакоткань ЛСП-130/155 Электроннт

Стеклотекстолит СТЭФ-1 То же

Стеклослюдопласт ГИТ-Т-ЛСБ То же

Лента стеклянная ЛЭС илн лента лавсановая тафтяная

Шнур-чулок АСЭЧ

Стеклолакоткань ЛСТР

Трубка ТКР

Стеклолакоткань

изоляционная ЛСТР

Лак КО-964Н Эмаль ЭП-91

0,15

0.3 0,5 0,5

0,45

0,45

0,2 0,16

0,18

0,18

1 (вразбежку)

2 (впол-нахлес-та)

2 (впол-нахлес-та)

здесь р - относительный шаг обмотки:

при 2р=2 р=0,58ч-0,63; при 2р=4 p=0,80--0,89 , циент распределения, учитывающий уменьшение гармоники, обусловленное распределением >1):

sin (а/2)

Р1 =

qi sin (a/29i)

(5.44)

Api- коэффи-ЭДС основной обмотки в пазах {Qi>

(5.45)

Таблица 5.14. Конструкция системы изоляции и элементы крепления жесткой обмоткн статора двигателей с /г=280-н355 (класс нагревостойкости F)

Коробка пазовая

Скрепление пазовой части полукатушки

Прокладка

Клин пазовый Прокладка междуслойная Скрепление лобовой части полукатушки

Изоляция лобовых частей фазных катушек

Прокладка дистанционная в лобовых частях

Изоляция внутримашинных соединений

Изоляция выводных концов

Баидаж лобовых частей Пропитка

Покрытие лобовых частей

Стеклослюдопласт ГИТ-ЛСБ-ЛСЛ

Лента стеклянная ЛЭС нли лента лавсановая тафтяная

Стеклотекстолит СТЭФ-1

То же

Леита стеклянная ЛЭС или леита лавсановая тафтяная

Лента слюдинитовая ЛСЭП-934-ТПл

Стеклотекстолит СТЭФ-1 Стеклолакоткань

ЛСТР

Трубка изоляционная ТКР

Шнур-чулок АСЭЧ Лак KO-964H Эмаль ЭП-91

0,55

0,2 0,16

1.0 0.2 0,16

0,13

0,18

1 (вразбежку)

1 (впол-нахлес-

та) 1 (впол-нахлеста)

2 (впол-иахлес-та)

Таблица 5.15

Анализ выражения (5.45) показывает, что трехфазные обмотки шестизонные (а=60°) при одинаковом значении qi имеют большее зрачение pi, а следовательно, и более высокий обмоточный коэффициент ko5u чем трехзонные обмоткн (а=120°).

В табл. 5.16 приведены значения коэффициентов pi, kyi и ko6i для трехфазных обмоток статора двигателей серии 4А основного исполнения.

Число эффективных проводников в пазу статора

и = 10-MAai iHOM. (5.46)

где /iHOM - номинальный ток статора, А:

InoM

11ном1номСОЗф1

Полученное по (5.46) значение п округляют до целого числа. Число последовательных витков в обмотке фазы статора.

1 = P<7i n/ai. (5.48)

Площадь поперечного сечения эффективного проводника обмотки статора, мм,

Ягэф = /хном/аА- (5.49)

Таблица 5.16

Здесь Ai- плотность тока в обмотке статора, А/мм. При выборе Ai следует помнить, что с увеличением Ai уменьшается расход обмоточной меди, но одновременно растет активное сопротивление обмотки статора, что ведет к росту электрических потерь, температуры обмотки, снижению КПД.

С уменьшением Ai растет КПД двигателя и повышается надежность обмотки статора за счет снижения ее температуры. При выборе плотности тока в обмотке статора можно руководствоваться рис. 5.11. Для двигателей исполнения IP23 и способом охлаждения ICOI значение Ai по

Рис. 5.11. Рекомендуемые значения плотности тока в обмотке статора трехфазных асинхронных двигателей исполнения IP44 и способом охлаждения IC0141

100 200 500 400 500 D.

рис. 5.11 следует увеличить на 25 % при 2/7=2 и на 20 % при 2р> >2. При отличии, принятого класса нагревостойкости системы изоляции от рекомендуемого значения Ai следует умножить на коэффициент (табл. 5.17).

При расчете всыпной обмотки статора следует иметь в виду, что диаметр обмоточного изолированного провода не должен превышать с?из1,76 мм при ручной укладке и с?из1,4 мм при ма-шиШюй укладке катушек в пазы статора. Если же по результатам расчета диалетр эффективного проводника оказался больше указанных значений, то для облегчения процесса укладки мягких катушек в пазы статора и повышения надежности обмотки статора эффективный проводник выполняют из нескольких элементарных проводников. Суммарная площадь поперечного сечения элементарных проводников должна быть не меньше расчетного сечения эффективного проводника. Площадь поперечного сечения элементарного проводника, мм,

где эп - количество элементарных проводов в одном эффективном.

При расчете обмотки статора с жесткими катушками (полукатушками) площадь поперечного сечения прямоугольного провода

Таблица 5.17

не должна превышать 18 мм. Если же по расчету требуется эффективный проводник большего сечения, то его следует составить из нескольких элементарных проводов. При полуоткрытых пазах эффективный проводник должен иметь не менее двух элементарных. Одновременно с выбором стандартного сечения прямоугольного провода выбирают и его размеры а и & (см. табл. П.1.2).При этом учитывают размеры паза и толщину витковой и пазовой изоляции. Размер элементарного провода по высоте (размер а) не должен превышать 2,5 мм (провода прямоугольного сечения для ослабления эффекта вытеснения тока укладываются в паз плашмя, как это показано на рис. 5.9).

В катушках из двух элементарных проводников, последние располагают плашмя на одной высоте так, чтобы их индуктивные сопротивления были одинаковыми. В случае Лэл=4 проводники помещают в два слоя, по два элементарных проводника в каждом слое.

. На данном этапе проектирования двигателя иногда возникает необходимость в корректировании размеров паза статора, рассчитанных в § 5.2. Однако в этом случае не следует забывать, что магнитная индукция в зубцах Bzimax и в спинке статора не

должна превышать допустимых значений (см. табл. 5.9).

При расчете площади трапецеидального полузакрытого паза, занимаемой обмоткой статора, необходимо руководствоваться коэффициентом заполнения паза, равным

з1 = пУ5;, (5.51)

где Пп -число проводников в пазу; йш - диаметр изолированного проводника, мм; 5п-площадь поперечного сечения паза, мм, занимаемая непосредственно обмоткой:

5; = 0,5 -V б;) h, - 5 3 - S 3, p. (5.52)

Значение площадей, занимаемых пазовой изоляцией 5п,из и межкатушечной прокладкой 5из,пр, определяют, пользуясь табл. 5.12,5.13.

Значение кзх должно быть равно 0,70-0,75 при ручной укладке обмотки статора и 0,70-0,72- при машинной.

Если паз статора имеет прямоугольную форму (см. рис. 5.6, б ив), то необходимо уточнить требуемые значения ширины bai и высоты hn\ паза в штампе:

Кх-КЛК,+С- (5.53)

п1 = п1 из + пр + С,р (5.54)

где Яиз, Ьиз - размеры изолированного обмоточного провода, мм; bxiv, hnp - припуски на штамповку, мм; Сы, Chi - толщина изоляции в пазу по ширине и высоте, мм (см. табл. 5.14).

Полученные значения Ь п1 и/г п1 должны мало отличаться от значений Ьщ и h i, рассчитанных по (5.21) и (523).