Проектирование специальных электрических машин переменного тока - Балагуров В.А.
Скачать (прямая ссылка):
Площадь поперечного сечения паза должна обеспечивать укладку всех проводников, приходящихся на один паз, а также изоляции паза и клина.
Требующаяся площадь поперечного сечения паза Sn определяется сначала приближенно
53
Sn = unSJKu = u„SaIK.n, (2.60)
где &з.п — коэффициент заполнения пззз.; %n — коэффициент использования паза; Snp — площадь поперечного сечения провода с изоляцией.
Для генераторов небольшой мощности (до 7,5 кВ-А) с обмоткой из проводов круглого сечения
&3n=0,39-f- 0,43, ?„.„-=0,29-4-0,37 при d = 0,4 -н 1,8 мм.
Значения коэффициентов k3.u и &Ип в зависимости от диаметра голого провода приведены в табл. 2.17. "
Таблица 2.17
d, мм 0,2 0,3 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0
kit. и 0,25 0,27 0,29 0,31 0,32 0,33 0,35 0,36 0,365 0,375 0,385
кз. п 0,34 0,35 0,36 0,38 0,39 0,41 0,42 0,43 0,44 0,45
При выполнении обмотки из проводов прямоугольного сечения
kBM = 0,6 -f-0,70, ?„.„ = 0,5-5-0,58. Затем определяются размеры паза.
Для зубца с постоянным сечением (см. рис. 2.17, в) необходимая его ширина
bz = Bb(z/(B2k3.cys), (2.61)
а для зубца с неравномерным сечением (см. рис. 2.17, б)
bz um=B&nD/(Bz MaKA.cYBz). (2.62)
В формулах (2.61) и (2.62) B6—индукция в воздушном зазоре; tz = nD/z—зубцОВОе Деление ПО Диаметру ЯКОрЯ; B1 И В2макс—
допустимые значения индукции в зубце; k3c — коэффициент заполнения сталью сечения магнитопровода якоря (см. табл. 2.18); Ye—коэффициент вытеснения магнитного потока от вихревых токов (см. табл. 2.19).
Подобные же формулы для определения bz и bz мин получаются и при расположении обмотки якоря на роторе: для зубца с постоянным сечением [справедлива формула (2.61)], для зубца с неравномерным сечением [справедлива формула (2.62)].
Для того чтобы обеспечить механическую прочность зубцов и уменьшить влияние наклепа на магнитную проницаемость материала, должно быть выдержано условие '
^м„»>2мм. (2.63)
Допустимые значения индукций Вг зависят от материала магнитопровода якоря и от формы паза и зубца. В авиационных генераторах при частотах /^1000 Гц в качестве материала магнито-
54
провода выбирается листовая электротехническая сталь 1411 (Э-31) с толщиной листов Л = 0,35 мм. При частотах /^1000 Гц выбирается листовая электротехническая сталь 1521 (Э-44) с толщиной листов Л = 0,2 мм. В последнее время находят применение электротехнические листовые стали 27KX (гиперко-27) и 49КФ2-ВИ (гиперко-49) с толщиной листов Л = 0,2 мм.
Максимальные значения допустимых индукций выбираются (Тл):
а) для зубца с постоянным сечением S2= 1,4ч-1,6 —для стали 1411 (Э-31),
B1 = 1,7ч-1,9 — для стали 27KX и 49КФ2-ВИ;
б) для зубца с неравномерным сечением ^ Дгмакс= 1,64-2,0 —для стали 1411 (Э-31),
?z^l,7 для сечения на 7з высоты зубца от минимального, Дгмакс= 1,94-2,1 — для сталей 27KX и 49КФ2-ВИ.
Наибольшие значения индукций B2 макс при неравномерном сечении зубца относятся к генераторам с вращающимся якорем, когда Ьг мин малы, но ширина зубца быстро возрастает в радиальном направлении.
Величина коэффициента k3c зависит от толщины листа Л и от вида изоляции листов (табл. 2.18).
Таблица 2.18
Толщина листа, мм 1,00 0,7 О,50 0,35 0,25 0,20 0,15
Изоляция листа термооксидирование лак тальковая суспензия 0,99 0,98 0,98 0,97 0,96 0,94 0,95 0,93 0,93 0,93 0,91 0,90 0,88 0,91 0,84 0,81
Величина коэффициента вытеснения магнитного потока Yb для стали 1411 (Э-31) зависит от частоты /, толщины листа Л и марки стали (табл. 2.19).
Таблица 2 19
Д. MM Значения коэффициента тв при различной частоте, Гц
400 1000 1200 1600 2900
. 0,35 0,2 0,94 0,99 0,83 0,95 0,80 0,99 0,72 0,92 0,57 0,86
55
Подсчитанная величина Ьг мин для зубца с переменным сечением определяет ширину паза Ьи (см. рис. 2.17, б). Для генератора с якорем на статоре
bn = n(D + 2hK)fz-bZKm ^ (2.64)
или для генератора с якорем на роторе
*„ = я (D-2A11)/*(2-65)
Высота коронки зубца AK= 1,3-=-1,5 мм. Высоту усика прорези выбирают равной /гу~ 0,5 мм.
Ширина прямоугольного провода должна быть такой, чтобы выдерживалось равенство
К=«Аз + 2Л:.И + Адоп = «A3 + А*. (2-66)
где п\— число стержней провода, расположенных по ширине паза (рядом); Ьиз—ширина изолированного стержня; ЛПц' — толщина пазовой изоляции на одну сторону; A30n' = 0,15-4-0,2 мм — допуск на укладку по ширине паза; Ab— величина, выбираемая согласно табл. 2.16.
Глубина паза hu (высота зуба) определяется высотой стержней обмотки, толщиной пазовой изоляции и клина, высотой усиков:
К = «A3 + Al« + А»р+Дкл + Ау + Кои = «2/г„3 + AA, (2.67)
где пч — число стержней провода по высоте паза; /гиз—высота изолированного стержня; Д° и=ЗЛ)'1и —2ДК— толщина пазовой изоляции
по высоте паза (см. рис. 2.18); Лк — толщина пазовой изоляции коробочки; Дпр — толщина межслойной прокладки; Акл — толщина клина; /гу=0,5 мм — высота усиков; Д"оп = 0,3 мм — допуск на укладку по глубине паза; Ah — величина, выбираемая согласно табл. 2.16.
Если вся пазовая изоляция обеих сторон перекладывается (внахлестку) , то
А* =ЗА' •
п.и п.и
Максимальная ширина зубца при размещении обмотки на статоре (см. рис. 2.17, б):
