Розрахунок геометрії зубцевої зони.

3.1. Розрахунок овальних пазів, рис. 6.

1) Перетин напівзакритого паза (за вирахуванням перетину пазової ізоляції і пазового клину), при заздалегідь прийнятому коефіцієнті заповнення

Попереднє значення висоти паза вибираємо по рис. 8.

Висота шліца паза звичайно ширина шліца Ширину треба обирати, щоб проходив провідник, тобто шліц має бути більше, ніж наріжний діаметр ізольованого проводу.

Ширина зубця , де приймаємо допустиме значення індукції в сталі зубців якоря, з інтервалу

Рис. 8. Залежність висоти паза від діаметру якоря.

 

- коефіцієнт заповнення сталлю пакету якоря, якщо кожен лист електротехнічної сталі лакований. (Якщо ізоляція листів виконана оксидною плівкою, то К_С = 0,97. Товщина кожного листа якоря - 0,5 мм.

2) Більший радіус .

Менший радіус

Відстань між центрами радіусів h₁= h_п- h_ш- r₁- r ₂, м

3) Мінімальний перетин зубців якоря

4) Площа паза в штампі

.

Площа перетину пазової ізоляції

де - одностороння товщина пазової ізоляції обмотки якоря, (клас нагрівостійкості ізоляції В).

Площа поперечного перетину паза, яка заповнена обмоткою

,

де - площа пазового клину і ізоляційної прокладки між шарами обмотки.

Площа поперечного перетину обмотки, укладеної в один паз

де - діаметр одного ізольованого дроту, м;

- число елементарних провідників в одному ефективному провіднику;

- число витків в секції обмотки якоря;

- число секційних сторін в пазу;

- коефіцієнт заповнення паза ізольованими провідниками;

Якщо площа поперечного перетину паза значно більше площі поперечного перетину обмотки, то необхідно вибрати провідники більшого діаметру і понизити щільність струму. Якщо S₀ > S_n.o., то слід збільшити щільність струму і вибрати провідники меншого перетину, при яких забезпечується коефіцієнт заповнення паза не більше 0,8.

5) Середня довжина половини вітка секцій обмотки якоря з овальними пазами і всипними обмотками

де - довжина лобової частини, м;

l_п - довжина пазової частини обмотки якоря, м;

_ср- довжина однієї секції обмотки якоря, м.

Середня довжина лобової частини

6) Опір обмотки якоря при температурі 135⁰С (клас ізоляції B)

R_at = 1,22·R_a, Ом

Маса міді обмоток якоря

3.2. Розрахунок прямокутних пазів, рис.7.

1) При прямокутній формі паза спочатку слід задатися попередньою висотою паза h_п (рис. 8). Ширина зубця в мінімальному перетині визначається допустимим значенням електромагнітної індукції

В_Zmax = 2,0 ÷ 2,3 Тл

Попередня ширина зубця в найбільш вузькому перетині

b_z3 = (D_a – 2h_п)×p¤Z - b_п, м

Те ж, за наявності радіальних вентиляційних каналів

де ефективна довжина сердечника якоря за наявності радіальних каналів

;

де - число радіальних каналів;

l_K = 10 мм - ширина радіальних каналів.

З метою поліпшення охолоджування, а також для зменшення маси і динамічного моменту інерції якоря, в сердечниках якорів з передбачають канали аксіальної вентиляції. Число і розміри каналів рекомендується вибирати відповідно до даних таблиці 9.

2) Висота спинки якоря h_j = (D_a – D₀)¤2 – h_п, м; де внутрішній діаметр сердечника якоря

При діаметрах якоря D_a > 500 мм пакет магнитопровода насаджують безпосередньо на вал, без втулки.

Таблиця 9. Розрахунок каналів радіальної вентиляції

Висота осі обертання, h, мм
Число рядів аксіальних вентиляційних каналів, N
Число каналів в кожному ряду,, штук
Діаметр аксіального вентиляційного каналу, мм

3) Попереднє значення магнітної індукції в спинці якоря

Якщо радіальних каналів немає, то

Попереднє значення ЕДС Е_н = U_н * kg, В

де - коефіцієнт.

Попереднє значення магнітного потоку на полюс

.

4) Попередня ширина паза в штампі

Вибираємо розміри провідників обмотки якоря (табл. П 6.2):

- максимальна ширина провідника з ізоляцією

де U_п – число провідників, лежачих по ширині паза.

- граничне допустиме значення висоти провідника (з ізоляцією)

,

де - висота клину.

Якщо обмотка кріпиться бандажами, то Висота шліца Висота бандажних канавок приймається

Для класу ізоляції В, - одностороння ширина ізоляції.

Значення односторонньої товщини ізоляції по висоті при різних значеннях чисел витків секції обмотки якоря ; таблиця 10.

Таблиця 10. Сумарне значення товщини ізоляції в пазу

WC, штук
hиз, мм	2,4	2,55	2,7	2,85

 

5) По вибраному перетину провідника (таблиця додатку 6.2) визначаємо щільність струму

По рисунку Додатку Д 5 визначаємо рекомендоване значення (Порівняйте рекомендоване значення зі значенням , одержаним у ваших розрахунках).