Розрахунок активного шару статора. Визначаємо максимальний внутрішній діаметр остова.

Визначаємо максимальний внутрішній діаметр остова.

Максимальний внутрішній діаметр остова для АТД по габаритним обмеженням може бути не більше 930 мм. Але для того. щоб надалі показники індукції вийшли коректними, візмемо трохи перевищений за цим нормативом діаметр 990 мм.

Визначаємо зовнішній діаметр статора

,

де – максимальний внутрішній діаметр остова, мм;

мм.

Визначаємо внутрішній діаметр статора відповідно до кількості пар полюсів

мм.

Визначаємо зовнішній діаметр ротора

,

де – повітряний проміжок, приймаємо рівним 2 мм.

мм

Визначаємо полюсне ділення

,

мм.

Визначаємо довжину пакета статора

Довжина пакету статора для АТД по габаритним обмеженням може бути не більше 465 мм.

,

де – коефіцієнт, приймаємо рівним 1, 84.

мм.

Умова виконана.

Вибираємо форму пазу статора

Для статорів сучасних АТД застосовуються виключно пази з паралельними стінками. Тому приймаємо паз виду

Рисунок 4.2 – Паз і зубець статора

Визначаємо можливе максимальне число пазів статора

,

де – мінімальна ширина зубця статора по умові міцності штампу, приймаємо рівною 32 мм;

– ширина дроту (міді) обмотки статора, приймаємо рівною 8 мм;

– товщина всіх шарів ізоляції по ширині пазу на обидві сторони провідника, приймаємо рівною 2, 2 мм.

пазів.

Визначаємо можливе максимальне число пазів на полюс і фазу

,

де – кількість фаз статора.

паза.

Визначаємо остаточне число пазів статора

,

паза.

Вибираємо тип обмотки статора

Приймаємо просту двошарову хвильову обмотку.

Число пар паралельних віток у такої обмотки .

Визначаємо зубцевий (пазовий) поділ (крок) статора

,

мм.

Визначаємо ширину паза статора

,

мм.

Визначаємо кількість ефективних провідників на паз

,

де – лінійне навантаження приймаємо рівним 956А/см.

провідників.

Визначаємо число послідовно з’єднаних витків фази

,

витка.

Визначаємо площу поперечного перерізу ефективного провідника для секції обмотки статора

,

де – густина струму в обмотці статора, приймаємо рівною 15 А/мм².

мм².

Визначаємо розміри провідників обмотки статора.

Керуючись стандартними розмірами обмотувального дроту приймаємо площу провідника обмотки статора мм². При цьому геометричні розміри самого мідного дроту становитимуть: мм, мм.

Визначаємо кількість елементарних провідників в одному ефективному провіднику

,

провідників.

Уточнюємо значення густини струму

,

А/мм².

Уточнюємо значення лінійного навантаження

,

А/см·мм².

Перевіряємо величину теплового фактора . Він характеризує теплову напруженість статора. Тепловий фактор повинен бути по [7] для классу Н в межах від 4000…4600 А/см·мм².

Отже, А/см·мм². Згідно зроблених розрахунків можна зробити висновок, що оскільки проектуємий двигун сягає потужності більшої за 1, 5 мВт, то на даному етапі АТД розрахований правильно. Існююють у світовій практиці преценденти виходу за межі даного нормативу.

Визначаємо розміри паза статора за таблицею 4.2 і 4.3.

Таблиця 4.2 – Ширина пазу

№	Найменування матеріалів	Розміри, мм
	Мідь (дріт), розмір елементарного провідника
	Ізоляція виткова (дроту) на обидві сторони	0, 43
	Стрічка скляна ЛЭС, товщиною 1 мм, один шар в стик 0, 1× 1× 2	0, 20
	Стрічка поліімідна ПМА, товщиною 0, 04 мм, три шари в напівперекриття 0, 04× 6× 2	0, 48
	Стрічка фторопластова, Ф-480-1Л, товщиною 0, 05 мм, один шар в напівперекриття 0, 05× 2× 2	0, 20
	Стрічка поліімідна ПМА, товщиною 0, 04, один шар в напівперекриття 0, 04× 2× 2	0, 16
	Стрічка фторопластова, Ф-480-1Л, товщиною0, 05 мм, один шар в напівперекриття 0, 05× 2× 2	0, 20
	Стрічка скляна ЛЭС, товщиною 0, 1 мм, один шар в стик 0, 1× 1× 2	0, 20
	Вистилання пазу, плівкосклотканина ПСИФ, товщиною 0, 17 мм, на обидві сторони 0, 17× 2	0, 34
	Проміжок на вкладення	0, 25
	Ширина пазу в проміжку (з врахуванням проміжку на вкладення)	6, 46
	Ширина пазу в штампі () (де величина 0, 15 – припуск на штампування)	6, 51

Таблиця 4.3 – Висота пазу

№	Найменування матеріалів	Розміри, мм
	Мідь.Число елементарних провідників всього пазу з розміром по висоті ;
	Ізоляція виткова на обидві сторони
	Стрічка скляна ЛЭС, товщиною 0, 1 мм, один шар в стик 0, 1× 1× 2× 2	0, 40
	Стрічка поліімідна ПМА, товщиною 0, 04 мм, три шари в напівперекриття 0, 04× 6× 2× 2	0, 96
	Стрічка фторопластова, Ф-480-1Л, товщиною 0, 05, один шар в напівперекриття 0, 05× 2× 2× 2	0, 40
	Стрічка поліімідна ПМА, товщиною 0, 04, один шар в напівперекриття 0, 04× 2× 2× 2	0, 32
	Стрічка фторопластова, Ф-480-1Л, товщиною 0, 05, один шар в напівперекриття 0, 05× 2× 2× 2	0, 40
	Стрічка скляна ЛЭС, товщиною0, 1, один шар в стик 0, 1× 1× 2× 2	0, 40
	Вистилання пазу, один шар на дні пазу 0, 17× 1	0, 17
	Прокладка під клин та міжвиткова ізоляція, склотекстоліт, 0, 35× 4	2, 10
	Клин (магнітодіелектрик)	4, 00

Продовження таблиці 4.3

	Проміжок на встановлення	0, 10
	Висота пазу в проміжку	99, 25
	Висота пазу в штампі () (де величина 0, 1 – припуск на розшихтування)	99, 35

Визначаємо зубцевий крок по внутрішньому діаметру статора

,

мм.

Визначаємо ширину головки зуба статора

,

мм

Визначаємо зубцевий крок у розрахунковому перерізі

,

мм.

Визначаємо ширину зубця статора у розрахунковому перерізі

,

мм.

Визначаємо крок обмотки статора (пазове ділення)

,

пазів.

Визначаємо результативний крок

,

пазів.

Визначаємо полюсне ділення

,

пазів.

Визначаємо перший частковий крок в пазових поділах

,

пазів.

Визначаємо другий частковий крок в пазових поділах

,

паз.

Визначаємо відносний крок

,

.

Визначаємо коефіцієнт укорочення кроку обмотки статора

,

.

Визначаємо коефіцієнт розподілу основної гармонічної ЕРС обмотки статора

,

.

Визначаємо обмотувальний коефіцієнт

,

.

Визначаємо довжину лобових частин половини витка обмотки статора

,

де – величина прямолінійної ділянки секції обмотки статора поза пакетом сталі статора, приймаємо при напрузі двигуна до 1500 В рівною 25 мм;

мм.

Визначаємо середню довжину одного витка обмотки статора

,

де – довжина пакета статора;

мм.

Визначаємо активний опір обмотки статора при ℃

,

Ом.

Визначаємо активний опір обмотки статора при ℃

,

де – температурний коефіцієнт опору міді, приймаємо рівний 0, 00426;

Ом.

Визначаємо масу міді обмотки статора

,

де – густина міді, приймаємо рівною 8900 кг/м³;

кг.

Визначаємо масу ярма статора

,

де – кількість вентиляційних каналів в статорі;

– діаметр вентиляційних каналів, приймаємо рівним 20 мм;

– коефіцієнт заповнення пакета сталлю, приймаємо рівним 0, 97;

– густина електротехнічної сталі, приймаємо рівною 7850 кг/м³;

кг.

Визначаємо масу зубців статора

,

кг.

Визначаємо амплітуду першої гармонічної намагнічуючої сили статора

,

де – число послідовно з’єднаних витків фази;

А.

Визначаємо номінальний магнітний потік

,

Вб.

Для більш чіткої уяви розрахованих розмірів в цьому розділі накреслимо такі рисунки:

- Рисунок 4.3 – Паз і зубець статора;

- Рисунок 4.4 – Заповнення паза (див. специфікацію за таблицями 4.2, 4.3)