Автор: Жерве Г.К.
Теги: электродвигатели госэнергоиздат серия библиотека электромонтера перемотка формулы рассчета
Год: 1960
Текст
'-2.'_ "b1
:JI<
ЭЛЕКТРОМОНТЕРА
r. К. Ж Е Р В Е
КАК РА((ЧИТАТЬ
ОБМОТКУ (ТАТОРА
А(И НХРОН НО ro
АОИ r АТЕАЯ
r о с Э н ЕР.. ro и з :11. А т
. .
БИБЛИОТЕКА ЭЛЕКТРОМОНТЕРА
ВЫПУСК 26
[. к. ЖЕРВЕ
КАК РАССЧИТАТЬ ОБМОТКУ
СТАТОРА АсинхРонноrо
двиrАТЕЛЯ
()
«)
-
.' '
-, ...,
.,.
r< норол
У ; АЛ C ": "] \
I Т"': <;1' . r, r r. С', ,"
, fI . ,f.!. Н
J
@
rОСУДАРСТВЕННОЕ ЭНЕИЕТИЧЕСКОЕ ИЗДАТЕЛЬСТВО
МОСКВА 196 О ЛЕнинrРАД
"и 4 ?>J
.Jfc.,f;"
ЭЭ 3 3
РЕДАКЦИОННАЯ КОЛЛЕrия
Демков Ео До, Долrов Ао Но, Ежков В. В., Смирнов Ао Д.,
Устинов П. И.
в брошюре раСCJютриваются прил!еры
расчета асинхронных дВU2ателей при пepe
АlOтке.
П рuводятся форл!уляры расчета с пo
яснения,ни, как ими пользоваться.
Брошюра предназначена для электри
Koв пpaKTиKOB, занuлшющихся эксплуата
цией и реАtoНТО1>! электродВU2ателейо
<
, .
'\
"
.. ...
f
J
ВВЕДЕНИЕ
Предлаrаемое СОI(ращенное РУIЮВОДСТВО по расчету
обмоТlШ статора асинхронноrо двиrателя при перемотке
предназначено для элеl(ТРИlЮВ ПРaI(ТИlЮВ, встречающихся
с необходимостью проведения относительно несложных
rасчетов.
Область применения РУIюводства оrраничена наибо
лее распространенными массовыми случаями перемо
тOl(; имеются в виду толыю двиrатели мощностью при
мерно до 100 квт с напряжением не выше 500 в; переJ\lОТ
ки, выходящие за эти пределы, требуют уже более под
робноrо расчета, но они встречаются значительно реже.
Все формулы, приведенные в РУIюводстве, даны без
выводов и построены с ТaIШМ расчетом, чтобы в них мож
но было подставлять размеры, измеренные в миллимет
рах, кю( это принято на производстве. ИСI(лючение cдe
лано здесь толыю для линейной наrру3lШ, выраженной
в амперах на сантиметр.
Если читатель захочет ознакомиться с расчетом по
друrим РУIюводствам, он должен иметь в виду, что там
псе линейные размеры, "Кроме относящихся к поперечно
му сечению проводнИlЮВ, выражены в сантиметрах.
Для всех величин приняты обозначения, соответствую
щие наиболее ШИРОI(О установившимся на ПРaI(тике;
индеl(СЫ при них приняты исключительно русские.
Изложение иллюстрируется примерами, имеющими
преемственнуlO связь и составляющими полный расчет
обмоТlШ статора и провеРI(У соотношения чисел зубцов
статора и ротора при данном числе полюсов.
1. коrДА И ДЛЯ ЧErО НУЖНО ПРО ИЗВОДИТЬ
РАСЧЕТ ОБМОТКИ СТАТОРА?
Если статор асинхронноrо двиrателя по какой либо
причине подверrается перемотке, то во всех случаях, Kor
да в ero оБМОТI(У вносятся изменения от первоначальноrо
1*
3
исполнен'ия, хотя бы на первыи взrЛ5lД и незачи
'Тельные, их допусти:vюсть должна быть проверена
расчетом. ..
Даже в самом простом случае, ко;да заД<Jчеи пере
мотки является I30сстановление поврежденноrо двиrате
.ля с сохранением ero первоначальных данных напря
жения, скорости вращения (числа оборотов в минуту),
а следовательно, и мощности, может встретиться необхо
димость в расчетной проверке.
Так, например, может не ОК<JЗ<1ТЬСЯ в наличии ПРОВ()k
ника Toro диаметра и с той ИЗ()JlяциеЙ, которые были до
перемотки.
Если взять проводник меньшеrо диаметра, то об
мотка будет переrреваться больше, чем до перемотки,
следовательно, перемстанныи двиrатель уже не бу
дет способен отдать п.режнюlO мощность. Если же взять
проводник большеrо диаметра, то может случиться, что
прежнее число проводников нельзя поместить в паз;
тоrда нужно решить, допустимо ли уменьшение числа
проводников по сравнению с первоначальным, а ответ
даст только расчет.
HeMHoro сложнее случай, коrда требуется перемотать
двиrатель на новое напряжение с сохранением прежней
скорости вращения. Однако и в этом случае нельзя orpa
ничиваться только пересчетом числа витков обмотки про
порционалыю напряжению; диаметр проводника должен
быть выбран так, чтобы сразу, не производя проб, полу
чить хорошее заполнение паза не слишком слабое. что
бы в пазах не оставалось неиспользованноrо места, и не
слишком плотное, чтобы обмотка моrла быть вложена
в пазы.
При перемотке статора на низшее напряжение в HeKO
торых случаях удается еще HeMHoro повысить мощность
двиrателя, а при перемотке на высшее напряжение сле
дует проверить, не нужно ли несколько оrраничить мощ
ность двиrателя, чтобы не подверrать ero чрезмерному
переrреванию.
Тем более необходим расчет при перемотке на новуЮ
скорость вращения. Здесь вопрос о напряжении уже не
является существенным, так как совершенно безраз
лично, будет ли оно сохранено прежним или изменено;
объем расчета от этоrо не зависит.
4
Такои же объем имеет расчет и в том случае, коrда
прежняя обмотка совершенно отсутствует. Если на дви
rателе сохранился ero заводский щиток, т. е. известны
первоначальные данные мощность, напряжение, ток,
скорость вращения, и если требуется восстановить ero по
этим данным, они MorYT помочь при расчете. Однако не
всеrда леrко выполнить такую задачу современные
высокоиспользованные 9лектродвиrатели являются про
дуктом очень КРОПОТJIивоrо расчета, и даже небольшие
отклонения от Hero приводят к понижению мощности.
Будет уже неплохо, если от перемотаннOI'О двиrателя
удастся получить 85 90% первоначальной мощности.
Наиболее труден тот случай, коrда на машине не co
хранился заводский щиток и поэтому ее данные COBep
шенно неизвестно!. В этом случае в задачу расчета BXO
дит также приближенное определеНlие мощности, KOТO
рую сможет развить двиrатель, нюютанный на задан
ные напряжение и скорость вращения; более точно эта
мощность может быть определена только после испытания
перемотанноrо двиrателя на наrревание под наrрузкоЙ.
Настоящее краткое руководство построено именно
для TaKoro, наиболее трудноrо, случая; применить ero
для более простых случаев не представляет каких либо
затруднений.
Сущность основноЙ части расчета всякоЙ эл ктриче
скоЙ машины состоит в нахождении паилучшеrо COOTHO
шения между маrнитными и электрическими наrрузками
ее частей. В применении к перемотке статора асинхрон
Horo двиrателя это сводится к наиболее удачному выбо
ру числа витков в каждоЙ фазе обмотки. Если это число
слишком мало, то маrнитные наrрузки будут чрезмерно
велики, а электрические наrрузки недостаточны. Если
же, наоборот, число витков слишком велико, то маrнит
ные наrрузки окажутся заниженными, но зато электри
ческие чересчур ВЫСОКИМIИ. И 1''0, И друrое плохо. Ка.к
же наЙти нужное равновесие? Ero нельзя определить
отвлеченно; необходимо воспользоваться опытом пост
роЙки orpOMIIoro количества двиrателей, накопленным
за долrие rоды, и сравнить с ним результаты расчетов,
полученных на основании проб. Следует заранее преду
предить, что далеко не всеrда бывает леrко выбрать наи
лучшее решен-не; одна проба оказывается лучшей по oд
5
ни ! признакам и худшей по друrим; друrая проба Ha
оборот.
Верным решением задачи будет то, которое имеет
меньше Bcero отклонений от данных практики, и сами эти
ОТЮlОнения невелики.
2. КАКИЕ ДАННЫЕ НУЖНЫ ДЛЯ РАСЧЕТА ОБl'iютюt?
Задание для перемотки асинхронноrо двиrателя обыч
но имеет следующий вид: на данном сердечнике следует
выполнить двиrате.'1Ь на TaH:oe TO напряжение и на Ta
кую то скорость вращения; желательно, чтобы ero мощ-
ность БЫ.1а не ниже такой то. Несколько реже оrовари-
вается еще, при каком соединении фаз (в звезду или
в треуrольник) должен нормально работать данный дви-
rатель, или же, что он должен быть приrоден для работы
при двух напряжениях, находящихся в соотношении
1 : 1,73, например, 220 и 380 в или 127 и 220 в; тоrда при
меньшем из этих двух напряжений ero фазы должны
быть соединены в треуrольниК, а при большем
в звезду.
Обычно в двиrателях мощностью до 100 квт прихо
дится БстречаТЬС5I только со следующими четырьмя зпа
чениями напряжения: 127, 220, 380 и 500 в; первое
и последнее из них встречаются значительно реже
остальных.
Однако нет препятствий к расчету обмотки и на любое
иное значение наПР5Iжения, если только не преДЪЯВЛ5Iет
ся требование выполнить двиrатель на слишком высокое
или на слишком низкое напряжение.
При СJ:ИШКОМ высоком напряжении (выше 500 в) изо-
ляцию пазов нужно будет взять настолько толстой, что
внутри пазов не останется достаточно места для об.
мотки, а близость ее лобовых частей к сердечнику и кор-
пусу машины и друr к друrу будет создавать опасность
пробоя на корпус или между фазами.
При слишком низком напряжении (порядка несколь
ких вольт) количество витков в н:аждой фазе становится
таким М3.'1ЫМ, а сечение проводнико13 таким большим, что
создаютсSl затруднения в распределении обмотки по па
зам и в выполнении соединений отдельных ее частей
между собой.
6
Скорость вращения, выражаемая числом оборотов
в минуту, у асинхронных двиrателей не может быть про
извольной, как у двиrателей постоянноrо тока. Хотя
асинхронные двиrатели (кроме самых мелких) и не
имеют явно выраженных полюсов, как машины постоян
Horo тока или синхронные машины,
но тем не менее их маrнитное поле,
создаваемое обмоткой статора,
имеет вполне определенное число
пар полюсов р, зависящее от устрой
ства обмотки. Это мапштное поле
не остается неподвижным в про
странстве, но вращается с такой
скоростью, что за каждый период
питающеrо nepeMeHHoro тока пово
рачивается на одну пару полюсов
(рис. 1).
Следовательно, в двиrателе, об
мотка KOToporo рассчитана на одну
Пару полюсов, маrнитное поле за
один период совершит полный обо
рот, а ero скорость вращения будет:
по === 60 f 06/ мин,
,де через f обозначена частота пе
peMeHHoro тока в ,ерцах (периодах
в секунду). При f === 50 2ц это дает:
ПО === 60.50 === 3000 06/ мин.
Если же обмотка статора co
здает маrнитное поле с р парами
полюсов, то скорость вращения бу
дет в р раз меньше:
3000
по === [06/мин] .
р
Рис. 1. Вращаю
щиеся поля с раз
личными числами
полюсов.
в ДI3иrателях мощностью до 100 квт встречаются
обычно следующие числа пар полюсов: 1, 2, 3 и 4. COOT
ветственно этому скорость вращения маrнитноrо поля
может быть 3000, 1500, 1000 и 750 об/мин. Более высокие
числа пар полюсов (следовательно меньшие скорости
вращения) крайне редки.
При холостом ходе двиrателя, т. е. при отсутствии
наrрузки, скорость вращения ero ротора почти равна СIЮ
рости вращения маrнитноrо поля или, как rоворят, сколь
7
жение ротора в маrнитном поле весьма незначительно.
По мере возрастания наrрузки скольжение увеличивается
и скорость вращения ротора уменьшается; одна;ю это
уменьшение даже при полной наrрузке относительно He
велико и составляет у мелких двиrателей 5 6 %, у бо
лее i<РУПНЫХ 1,5 2% и менее.
Таким образом, задаваемая скорость вращения
ротора должна быть близка к одному из указанных
выше чисел обо'ротов в минуту, ,но всеrда неСi<ОЛЬКО
ниже Hero.
Поэтому не представляет затруднений сообразить,
какому числу пар полюсов она соответствует.
Так, если сказано, что двиrатель имеет 960 об/мин, то
из этоrо ясно, что обмотка должна иметь три пары полю
сов; но нельзя требовать, чтобы двиrатель давал, напри
мер, 1200 об/мин, поскольку таi<ая скорость вращения
двиrателя далека от соответствующей какому нибудь
числу полюсов.
Для Toro чтобы иметь возможность произвести pac
чет обмотки статора по заданию, нужно тщательно очи
стить сердечник от остапюв прежней обмопш и ее изо
JIЯЦИИ (не прибеrая, однако, к
помощи пил, хотя бы и с Mek
iЮЙ насечкой), после чеrо
должны быть измерены сле
дующие размеры (рис. 2).
1. Внутренний диа
м е т р с е р Д е ч н и к а с т a
т о р а (или диаметр расточ
ки) D внутреннним микро
метром, штанrенциркулем,
раз штихмассом или даже слесар
CTa ным кронциркулем (или HY
тромером) с масштабноЙ ли
неЙкой.
2. Н а р у ж н ы й д и а м е т р с е р Д е ч н и i< а с т а т o
р а D и (если ero вообще возможно ИЗI\'Iерить) при По
МОЩИ одноrо из перечисленных инструментов в зависи
мости от УСJIOВИЙ измерения.
3. В ы с о т а т е л а с т а т о р а h
можно) при помощи штанrенциркуля.
4. П о л н а я Д л и н а е е р Д е ч н и к а с т а т о р а в
осевом направлении I п штанrенциркулем или Mac
Рис. 2.
меры
Основные
сердечника
тора.
( если
воз
8
штабной линейкой по дну пазов, но не по зубцам, KOTO
рые обычно имеют так называемый «веер» (раздаются
в стороны).
5. Число пазов (или зубцов). статора Z\.
6. Раз м еры паз о в с т а т о р а. В двиrателях мощ
ностью ДО 100 квт обычно встречаются пазы одной из
следующих четырех форм:
а) овальный паз (рис. 3, а);
б) паз с сильно закруrленными уrлами (рис. 3, б);
в) паз со слабо закруrленными уrлами (рис. 3, в);
r) паз с незакруrленными уrлами (рис. 3, е).
а)
б)
6)
е)
Рис. 3. Размеры нанболее употребительных форм пазов
статора.
Размеры, которые должны быть измерены в пазах
этих форм, проставлены на рисунках стрелками. Лучший
способ измерения снятие оттИска паза на свинце или
на картоне и обмер этоrо оттиска чертежным ЦИРКУJlем
и десятичным масштабом; точность измерения должна
быть не меньше 0,1 ММ. Рекомендуется получать оттиск
вдавливанием, но не ударом, так как при ударе он сби-
вается и теряет точность. Из всех размеров паза наибо-
лее важна ero полная rлубина 11 п .
7. Ш и Р и н а з у б ц а Ь э . В большинстве двиrателей
мощностью до 100 квт пазы имеют наклонные стенки. На-
клон стенок подбирается так, чтобы ширина зубца по
всей высоте стенки паза (т. е. по размеру h на рис. 3)
была одной и той же. Она может быть измерена как не-
посредственно штанrенциркулем, так и по оттиску па-
за. В тех редких случаях, коrда пазы статора имеют па-
раллельные стенки, ширину зубца Ь Э следует брать услов-
9
но на одной трети высоты зубца, считая от внутренней
поверхности статора (рис. 4).
8. Ч И с л о п к И ш и р И Н а Ь К поперечных вентиля
ционных каналов или ч и с л о р я д о в тк и Д И a
м е т р d K продольных вентиляционных каналов статора
(если они имеются).
9. т о л Щ и н а л и с т о в с т а л и с е р д е ч н и к а Ll;
определяется подсчетом числа листов на какой нибудь
длине, например 10 мм. В боль
шинстве случаев листы имеют
ТОJIЩИНУ 0,5 мм, значительно pe
же 0,35 .ММ.
10. Род изоляции ли
с т о в с т а л и. Осторожно отrи
бая крайние листы в зубцах, сле
дует определить, чем они изолиро
ваны друr от друrа: .бумаrой, ла
ком или только естественной OKa
линой.
Чем точнее определены все эти
размеры, тем правильнее будет
расчет; поэтому самые важные
размеры диаметр D, длину
[по размеры пазов следует опре
делять в нескольких разных местах, чтобы избежать воз
можных ошибок однократноrо измерения.
Кроме Toro, следует определить, к какому исполне
нию относится данный двиrатель в отношении ero охлаж
дения или вентиляции. Они MorYT быть следующими:
а) закрытое исполнение без обдува наружной поверХа
ности; самое слабое охлаждение внутренних частей,
только за счет естественной отдачи тепла с наружной по
верхности корпуса;
б) закрытое исполнение с обдувом наружной по
верхности вентилятором на валу двиrателя, причем обыч
но корпус двиrателя снабжается продольными ребрами,
вдоль которых движется воздух; более энерrичное охлаж
дение внутренних частей за счет усиленной отдачи тепла
с наружной поверхности;
в) открытое (или защищенное от капель) исполнение
с ПРОТЯЖНОЙ вентиляцией, создаваемой вентилятором на
!залу двиrателя; самое распространенное исполнение,
обеспечивающее достаточно хорошее охлаждение BHYT
1
<t1
",
Рис. 4. Определение pac
четной ширины зубца
при пазах с параллель
ными стенками.
10
ренних частеЙ двиrателя непосредственно проходящим
через Hero воздухом;
r) открытое (или защищенное от капель) исполнение
с усиленноЙ вентиляциеЙ, создаваемоЙ двумя вентилято
рами по обеим сторонам ротора; обычно применяется
только в наиболее быстроходных двиrателях.
Иноrда встречается также закрытое исполнение с
пристроенным воздухоохладителем и двумя вентилято-
рами внутренним и наружным. ВнутренниЙ вентиля
тор заставляет воздух внутри машины омывать ее BHYT
ренние части и затем проходить через воздухоохлади
тель, rде он охлаждается воздухом, проrоняемым через
воздухоохладитель при помощи наружноrо вентилятора.
ПО степени охлаждения такое ИСПОJIНение занимает про
межуточное положение между закрытым с обдувом Ha
ружноЙ поверхности и открытым (или защищенным)
с протяжной вентиляцией.
Тип охлаждения имеет ваЖное значение для расчета
потому, что чем лучше охлаждаются внутренние части
двиrателя, тем более высокие электрические и маrнитные
наrрузки MorYT быть в них допущены, а потому тем боль-
ше может быть мощность двиrателя.
3. КАК НУЖНО ОБРАБАТЫВАТЬ РЕЗУЛЬТАТЫ ОБМЕРА
СЕРДЕЧНИКА СТАТОРА?
Коrда обмер сердечника статора закончен и известны
все размеры, перечисленные в предыдущем параrрафе.
следует произвести некоторые подсчеты.
1. Прежде Bcero нужно определить так называемое
п о л ю с н о е Д е л е н и е. Оно представляет длину части
окружности расточки статора, приходящейся на долю
одноrо полюса (рис. 5), и обозначается rреческой букво!\:
т (тау). Так как диаметр расточки равен D, а длина ее
окружности лD, то на долю каждоrо из 2 Р полюсов при-
ходится:
rr.D
't=== [мм].
2р
2. Далее должна быть определена р а с ч е т н а я дл и
н а с т а т о р а в осевом направлении [. Если в статоре
11
.....
нет поперечных вентиляционных каналов, то она прини
мается равной измеренной осевой длине:
/ === /п [ мм] ;
если же в статоре имеется п к поперечных каналов с ши
риной Ь к , то их нужно вычесть из измеренной длины:
/ === /п п к Ь К [мм].
3. Если перемножить полюсное деление 't' на расчет
ную длину [, то получится площадь, занимаемая одним
полюсом маrнитноrо поля, или п л о Щ а Д ь п о л ю с н о r о
деления
QB === 't / [мм2] .
4, 5. При одной и той же
расчетной длине статора l
количество стали зависит от
толщины ее листов и рода
изоляции между ними; ч и
стая длина стали CTa
т о р а 10 всеrда несколько
меньше расчетной длины [,
поэтому первую можно по
.1УЧИТЬ из второй умножени
ем на коэффициент ko, MeHЬ
ший единицы (табл. 1):
/0 ko / [мм].
Рис. 5. Полюсное деле 6. Если при обмере не
ние (случай четырехпо была непосредственно изме
люсноrо статора). рена высота тела CTa
т о р а h c , то ее можно получить, если известен наруж
вый диаметр статора D и , ero внутренний диаметр D и
полная rлубина паза h п :
1
hc 2 (D п D 2 h п ) [мм].
Таблица 1
Значения коэффициента ko
Род изоляции листов Без
Толщина листов D., М,\! изоля
бумаrа лак ции
05 0,90 0,93 0,95
0,35 0,87 0,90 0,93
12
7. Отсюда можно подсчитать п л о Щ а Д ь поп е р е ч..
н о r о с е ч е н и я с т а л и т е л а с т а т о р а Qc; если
в статоре нет продольных вентиляционных каналов, то
она получается перемножением высоты тела статора h с
на чистую длину стали [о:
Qc ==о hc [о I.м;.м;2] .
Если же в статоре имеется ряд продольных вентиля
ционных каналов с диаметром d" , то из высоты тела ста.
тора hc нужно сначала вычесть две трети этоrо диаметра:
Qc ==о (hc ; d K ) [о [м.м;2].
В более крупных двиrателях, в особенности быстро-
ходных (на 3000 об/мин), может быть не один, а нескОЛЬ
ко (m к ) рядов вентиляционных каналов; тоrда из BЫCO
ты тела статора нужно вычесть две трети от суммы ДИа
метров каналов всех рядов (каждый из m к рядов может
иметь свой диаметр каналов).
8. По заданному числу пар полюсов р и сосчитанному
числу зубцов Z\ определяется так называемое ч и с л о
пазов на полюс и фазу q по формуле:
21
q===бр'
Число пазов на полюс и фазу q может быть не толь
ко целым, но и дробным.
В табл. 2 приведены числа пазов на полюс и фазу,
которые MorYT получиться для одной, двух, трех и четы
рех пар полюсов при теХ числах зубцов Z\, которые
встречаются в двиrателях отечественноrо происхождения.
В квадратные скобки в этой таблице заключены числа
пазов на полюс и фазу, которые Не следует применять
без крайней нужды, так как при них двиrатель по тем
или иным причинам не получится хорошим; значение
круrлых скобок объяснено ниже, при рассмотрении ти
пов обмоток
9. По числу пазов на полюс и фазу q, ширине зубца
Ь з и чистой длине стали [о можно определить п л о Щ а Д ь
поперечноrо сечения стали зубцов:
Qз === 3 qЬ з [о 1м .м;2].
13
Таблица 2
Числа пазов на ПО.ЧIOс и фазу
I!J
О
u
!2
'"-:
О I
t::
О
'"-: 12118 24 27
u
:>::
:r
Общее чнсло зуБЦОIJ Zl
30
36
42
I I
45148154
I I
60 72
I '
2 [2] 3 4 (4Ч2) 5 6 [7] [7112] [8]
4 [1] lЧ2 2 (2'/4) 2Ч2 3 31/2 (33/4) 4 41/2 5
б [1] ( 1 1 (2) 2 (21/1) 3 4
8 [1] (1] 14) Р/2 I (13/4) 2 (2]/4) 2Ч 2 3
I
10. На основании обмера пазов вычисляется п л o
Щ а Д ь поп е р е ч н о r о с е ч е н и я паз а Qп; фор
мулы для подсчета этоЙ площади приведены на рис. 3
для каждоЙ формы паза.
При м е р 1. Обмер сердечника ста сора двиrателя, имеющеrо
защищенное исполнение с одним вентилятором на валу, дал следую-
щие результаты:
1. Диаметр внутренний
2. Диаметр наружный
D == 152 J,u,!.
DIl == 245 .It!/.I.
3. Высота тела статора не MOrJla быть измерена.
4. Полная Д.1II1lа по дну пазов Zn == но .м.Il.
Б. Число зубцов Z\ == 36.
6. Паз по рис. 3, 8 С размерюш по оттиску:
h n == 24,75 мм;
Ь\ == 7,4 M.lf;
Ь 2 == 10,8 MJ,!;
h == 20,3 мм.
7. Ширина зубца по обмеру Ь з == 6,6 .ltl/.l.
8. Венти:IЯЦИОННЫХ каналов шшаких нет
9. На длине 10 J,!M насчитывается ОКОЛО 19 листов стали, сле
дователыlO толщнна листа "" == 0,5 JM,!.
10. При отrибании зубцов никакой изоляции между листами не
обнаружено.
Требуесся намотать данный статор на две пары полюсов (р == 2)
для работы в сетях 220 и 380 8. ОбрабОТl{а результатов обмера
дает:
1. ПотОС lOе деление
"О 3,14.152
't === lP === 2 2 == 119,3 _If-II.
14
2. Расчетная длина (ввиду отсутствия поперечных венти. Я
uионных каналов равна по. НОЙ д. ине)
1 1п 140 ММ.
3. П. ощадь По. юсноrо деления
QB -.:1 119,3 . 140 16700 мм2.
4. Коэффициент заполнення ста. И по табл. 1
ko 0,95.
5. Чистая д. ин:& ст:&ли ст:&тора
10 kol 0,95. 140 133 ММ.
6. Высота Te. a статора
1 1
hc т(О н D 2h n ) 2 (24 152 2. 24,75) 21,75 ММ.
7. П. ощадь поперечноrо сечения стали Te. a статор:&
Qc == hc 10 21,75. 133 2890 мм2.
Ввиду отсутствия продо.%ных венти.'JЯЦИОННЫХ каналов YMeHb
шать высоту Te. a статора не требуется.
8. Чис. о пазов н:& пошос и фазу
q == 3.
6р 6.2
9. П. ощадь поперечноrо сечения ста. И зубцов
Qз == 3qb 3 1 0 == 3.3.6,6. 133 7900 мм2.
10. п. ощадь поперечноrо сечения паза (по риё. 3, в)
Qn== 'lt + (Ь 1 +Ь.) == 3,14 7,42 + 2 ,3 (7,4+ 10,8)==206,5.м.м2
4. КАКОй ТИП ОБМОТКИ НУЖНО ВЫБРАТЬ?
Для статоров асинхронных двиrателей до 100 квт
находят применение три типа обмотки:
а) однослойная катушечная;
б) однослойная цепная;
в) двухслойная.
Каждый из них имеет свои преимущества и HeДOCTaT
ки, которые в значительной степени определяют области
применения этих типов.
На рис. 6, 7 и 8 представлены схемы однослойных Ka
тушечных обмоток для двух, трех и четырех пар полюсов,
выполненных при одном и том же числе зубцов Zt == 36;
поэтому числа пазов на полюс и фазу q у них разные
15
.....
т 1\1 :':' = 7(пY1
192021222J2'f252б272829JО31J2J33f35Jбf 2 J 4 5 6 7 8 910 fff2 (J(4 1516t7 (6
I I I I I I I I I I I I
1 l I J J : I : I I I
, //
К3 Н2 К' HJ
Н!
f{2
Рис. 6. Схема однослойной катушечной обмотки для двух пар
полюсов.
,, , /
:: I I 11 I J I 1 rr
Ш2! 222J242526272829зоJt3233JIfJ53б ( 2 j 45 б 78910 (и2Ш41516f71619
J 11 II 1 I 11 11 II
I I I I I I I I 1 I I I
I \ J \
/ '- / ,
1 о
Ю Н2 I(f н3
1<2
fff
Рис. 7. Схема однослойной катушечной обмотки для трех пар
ПОЛЮСОВ.
16
соответственно 3, 2 и 11/2. Из этих рисунков видно, что
отдельные секции имеют различную форму, причем чис
ло таких форм равно удвоенному числу пазов на полюс
и фазу. Кроме Toro, при всяком нечетном числе пар по
люсов (в данном случае при р == 3) обмотка имеет одну
rруппу секций переходной формы.
Достоинством обмоток этоrо типа ЯВ.1яется их боль
шая наrлядность, блаrодаря которой очень лешо произ
водить соединение отдельных секциЙ и rрупП секций меж
ду собой, не рискуя ошибиться.
Недостатков же у обмоток этоrо типа довольно MHoro.
Во первых, для заrотовки секций обl\ЮТКИ нужно
иметь 2q разных шаблонов, а при нечетном числе пар
полюсов нужно добавить еще q шаблонов для секций
переходной rруппы, что при единичном ВЫПОJ1Ненпи об-
мотки очень невыrодно.
BO BTOpЫX, лобовые части катушечной обмотки имеют
отноС!ительно большую длину и требуют ДОВОJlЬНО l\шоrо
места, KOToporo может не быть под щитами машины.
В третьих, данный тип обмотки неблаrоприятен для
0'\ применения параллельных ветвей. В крайнем случае при
Q целых числах пазов на полюс и фазу можно соедИНИТЬ
N\ параллельно р rрупп секций в каждой фазе, но это не бу
дет хорошо, потому что вследствие различной формы и
длины секциЙ разных rрупп их сопротивления перемсн
ному току будут различны и токи MorYT распределяться
между ними неравномерно.
Однако применение однослойной катушечной обмотки
может быть рекомендовано, не взирая на все ее недо-
статки, для машин с одноЙ парой полюсов при ЧСТНО:v!
числе пазов на полюс и фазу. На рис. 9 предстаплепа
схема такой обмотки. У нее Iюличество форм секциЙ еще
больше, потому что каждая фаза имеет секции своей фор
мы, и для их заrотовки нужно пметь L шаблонов; по,
во первых, лобовые части такой обмотки MorYT иметь
meI-IЬШИЙ вылет в направлении оси машины, чем в обмот-
ках друrих типов при этом же числе ПG.'IЮСОВ, а BO BTO
рых, каждая фаза обмотки по рис. 9 состоит из двух co
вершенно одинаковых I'рУПП секциЙ, которые при необхо-
димости MorYT быть соединены параллельно.
ОднослоЙная цепная обмотка для двух, трех и четы
рех пар полюсов изображена на схемах рис. 10, 11 и 12.
2 За!.:. :;11
17
\
тn '\ fМ , m
//' ......., ( "'.......,
l' \ \ r \ \
1 II I I 1 I I 1 I
111 I " ,,((iТ)) ! 1, "
{9202! 2223242526272829303(32333/;3536 f 2 J 4- 5 б 78 9 fO fff2fJf4 f51б17ft}
1 J I I I I I I I 1 I 1 I I
I 1 I I I I I I : I I
1, I I \ I
'- - / '- /
К2 КJ н2 f(f НJ Н1
Рис. 8. Схема ОДНОСЛОЙНОй катушечной обмоТlШ для четырех
пар ПОЛЮСОВ.
= "
....... ",..--
/-;-::.. ---=-..-==- '\"\ / /";
1//\1 i i r r :
:\
) /?! I 111111 11111
... ttl 11,111. 1,1/11
f9lfJ2f222J2.l,2526271829JOJfJ2333 l ,J53б( 2 J 45 6 7 В 9 fOfl121Jf4l5"fбl718
I I I I I I I I I I 1 I I
I I I I I I ! 1 I 11 I
'-
\. '-
'-
Лf
I/J
!(2
нf
К>
6
т.
РИС. 9. Схема ОДНОСЛОЙНОЙ катушечной обмотки для ОДНОЙ пары
ПОЛЮСОВ.
r (.:::... ::-r::-: f <:: ' m R -f::'::' ш ''''''' " т /'::::'
:!--";', '-"1" 1 '" , ........'''' -....:: ' . ........:........:"', "-,,J-,-
.. 1 " , ""' 1 ': : t ' i ' " ' ) l " I "' I "i : ) "' I " '
: , I : , I , 1 : 1 I
, I I I " I I I I I ,
(92О21 ZZ2JZ4Z52B Z72829JOJfJlJ3J1;35Jб f 2 J 4 58 78 9 flJft '213 11; f5f6f7f8
"1 ) 1" 1 11 ) "1 ) ' 1 '
, 1 I , , ' , I
, , I I I ' I I I I 1 I
!, , .J у >- ' ./ 1,1
/' 1/ ' /', '........ /,,4"
I '/, " /' 1/ , /1
/ /' , 1, /1
'- ,.... ..... .,..... x....
н2
Н3
К2 н,
К3
К/
Рис. 10. Схема однослойной цепной обмотки для двух пар полюсов.
::::: - r \ (' mm ; : ' ffi 'f( - n " i ' m ' ' :'- ' ) f
)" ,,'" ,,l" l ' ,'1 I 1" 11" I ,
"111111,1'1111 ,,1 111 11
тmП В 5 птn МЛDЯ" f2J456789юн иБWПЮ
I , I t : ' ' , l' I I 1) I I I I
I , I I : I 1 ' ,
I , I , I I I 1 I
}/ .1 f 1 , '.) L_Y j '.1 ...:...
, /)....i-' .1 .1 '.... vlj,
, ," .. .... ....
10.' .. f.c ... ....
I I 1
.. (
Н2 HJ КЕ нf З"' К!
Рис. 11. Схема однослойной цепной обмоткн для трех пар полюсов.
2*
Из них видно, что все секции каждой обмотки имеют co
вершенно одинаковую форму, следовательно MorYT быть
изrотовлены на одном и том же шаблоне; это представ
ляет первое преимущество обмото!{ TaKoro типа.
Вторым преимуществом является возможность при
менения большеrо числа параллельных ветвей, чем в Ka
тушечных обмотках; при любом целом числе пазов на
полюс и фазу число параллельных ветвеЙ может быть
...' m ..... m ......... fil[ (;:.....' m '{::::.:. I (.:::..:. I l' n (::::..... n ' l:; r -:::r:::....
'\ \ ) '1 11 " 1\ 11'\ ') ' \ "\ 11"') 11 \ ) 1'\
I i I : I I!! I:! I ! J 1: I 1: i 1::
f9202fl22JtrJZ52б272В29JОJIJ'2JJJ4J5Jбf 2 J 4:) G 789 ro/l12IJI(Jf5/1i/7/8
/! i! iJ 'J J, и I 1 I I i
, · -,-r I
/ т'
/(3
о
нз /(2
Н2 /((
н1
Рис. 12. Схема однослоЙноЙ цепноЙ обмотки для четырех пар
полюсов.
доведено здесь до числа пар полюсов, а при четных чис
лах пазов на полюс и фазу до числа полюсов.
Недостатками цепноЙ обмотки являются: во первых,
ее малая наrлядность поскольку все секции одинаковы,
необходимо повышенное внимание при выполнении
соединениЙ; BO BTOpЫX, трудность ВЫrIlбания лобовых
частеЙ при выходе из паза для обхода лобовых частеЙ
соседних секциЙ; и, в третьих, значнтельная длина лобо
вых частеЙ, требующая большеЙ затраты проводника,
чем в обмотках друrих типов.
Этот последниЙ недостаток может быть несколько
уменьшен путем применения так назьшаемоrо укорочения
шаrа. Под шаrоМ у секции обмоТlШ статора машины пе
peMeHHoro тока понимается число охватываемых ею зуб
цов. Особенностью цепноЙ обмотки является то, что если
левые стороны ее секциЙ лежат, например, в пазах с He
четным номерами, то правые обязательно должны ле
20
жать в пазах с четными номерами. Отсюда следует, что
шаr секций цепной обмотки всеrда является нечетным
числом. При целых нечетных числах пазов на полюс и
фазу неукороченный шаr цепноЙ обмотки равен YTpoeH
ному числу пазов на полюс и фазу:
у 3q.
При целых четных числах пазов на полюс и фазу это
дало бы четное число, поэтому шаr берется на единицу
меньше:
y==3q 1.
If2
112 /(1 НJ
нf
Рис. 13. Схема двухслойной оG:vIOТКИ для двух пар
полюсов.
Оставляя все левые стороны секций в тех же пазах,
можно перенести все правые стороны на 2, на 4 и т. д. па
зов, что и дает укорочение шаrа. Оно значительно умеlIЬ
шает длину лобовых частей.
Схемы двухслойных обмоток для тех же чисел пар
полюсов даны на рис. 13, 14 и 15. Первый взrляд на эти
схемы обнаруживает самыЙ rлавный недостаток обмоток
этоrо типа их сложность, происходящую вследствие
Toro, что число секций двухслойной обмотки всеrда
вдвое больше, чем в любом друrом типе.
В каждом пазу здесь лежат стороны двух секций, KO
торые далеко не всеrда принадлежат к одной и той же
фазе. Как следствие, отсюда вытекает второй HeДOCTa
21
/f2
кз Н2 /(f Н2
tIf
Рис. 14. Схема двухслойной обмотки для трех пар ПОJlЮСОВ.
К'!
l 6
кf hJ 11/
Рис. 15. Схема двухслойиой обмотки Д<lЯ четырех пар
полюсов.
ток необходимость изоляционной прокладки в пазу
между сторонами секций, которая отнимает часть попе
речноrо сечения паза.
Зато двухслойная обмотка обладает рядом ценных
преимуществ. Во первых, все ее секции, как и секции цеп
ной обмотки, имеют одинаковую форму и изrотовляются
на одном шаблоне; но в отличие от цепной обмотки, их
лобовым частям не нужно придавать сложноrо выrиба.
BO BTOpЫX, двухслойная обмотка может быть выпол
нена при всех числах пазов на полюс и фазу, указанных
в табл. 2, в то время как однослойные обмотки не допу
скают применения чисел, заключенных в круrлые скобки.
В третьих, число паралле.'1ЬНЫХ ветвеЙ при всяком цe
лом чис.nе пазов на полюс и фазу может быть доведено
до 2p
В четвертых, шаr двухслоЙной обмотки может быть
как нечетным, так и четным числом. Рекомендуется при
нимать ero по возможности близким к величине
у === 2,4 q или === 2,4 .
q
4
Исключение представляют обмотки для машин с ok
ной парой полюсов, в которых вследствие чрезмерно
большоrо вылета лобовых частей иноrда приходится при
менять более короткий шаr:
от у === 1,5 q до у === 2 q .
Разумеется, шаr может быть только целым числом;
поэтому ero значение необходимо окруrлять до ближаЙ
ших целых чисе.n.
Двухс,nойная обмотка может быть рекомендована для
применения как осНовной тип обмотки; однако в маши
нах с одной парой полюсов может оказаться более целе
сообразным применение катушечной обмотки типа рис. 9.
В небольших машинах (примерно до 10 квт) может
применяться цепная обмотка; но для более крупных !\1a
шин ее рекомендовать не следует. Применение катушеч
ных обмоток для мноrополюсных машин целесообразно
при невысокой квалификации обмотчиков, так как облеr
чает выполнение соединений и ero проверку.
При составлении Схем обмоток любоrо типа следует
придерживаться некоторых правил.
23
Прежде Bcero рекомендуется начинать с построения
схемы при последовательном соединении всех секций
каждой фазы, даже если предполаrается в дальнейшем
применпть параллельные ветви. ЭТО дает возможность
разметить стрелками направления обхода какой либо фа
зы от начала к концу, как показано на всех приведенных
здесь схемах. Каждая фаза содержит 2р участков схемы,
на которых сrруппированы стороны секций данной фазы;
направления обхода всех этих сторон секциЙ должны
совпадать друr с друrом в пределах каждоrо участка и
должны быть противоположны направлениям обхода на
соседних участках. Если это условие соблюдено, то даль
ше не представит особоЙ трудности превратить послед()
вательное соединение в параллельное, лишь бы сохраня
лись направления обхода. Конечно, все параллельные
ветви должны состоять из одинаковоrо числа секций,
и секции в каждоЙ ветви должны быть расположены оди
наковым образо!\!! по отношению друr к друrу и к сек-
циям друrих фаз.
Коrда выполнены соединения одноЙ фазы, не пред
ставляет затруднений выполнить соединения и для двух
остальных фаз. Начало первоЙ фазы мож:ет быть выбра
но произвольно; но начала прочих фаз должны распола
rаться так, чтобы между каждыми двумя началами было
2q, либо 4q зубцов. Тоrда все прочие соединения этих
фаз будут совершенно подобны соединениям первой фа..
зы, сдвинутым на столько же зубцов.
Схемы обмоток с дробными числами пазов на полюс
и фазу составляются так, что в каждой фазе чередуются
в определенном порядке rруппы, состоящие из тех двух
целых чисел секций, между которыми заключено данное
дробное число. Так, например, при q == 21/2 В обмотке по-
переменно чередуются rруппы из двух и из трех секциЙ;
при q == 21/4 после каждых трех rрупп из двух секций сле
дует одна rруппа из трех секций и т. д. Некоторое OT
ступление от этоrо порядка имеет место только в цепных
обмотках; характер построения их схем при дробном
числе пазов на полюс и фазу виден из рис. 12.
При м е р 2. Для двиrателя из предыдущеr'о примера следует
выбрать тип обмотки.
Так как число пазов на полюс и фазу (q == 3) целое, то может
быть применена обмотка любш'о типа; рассмотрим четыре варианта'
а) однослойная катушечная обмотка,
24
i
б) однослойпая цепная обмотка снеукороченным шаrом,
в) однослойная цепная обмотка с укороченным шаrом,
r) двухслойная обмотка.
Так как число пазов на полюс и фазу здесь нечетно, то неукоро-
ченный шаr цепной обмотки
у 3q 3. 3 9 (из первоrо паза в десятый)
Укороченный шаr при цепной обмотке обязательно должен быть
нечетным; можно рассмотреть значение у 7 и У 5. Первое из них
дает
L 2,33,
q 3
т. е. величину, весьма близкую к рекомендованной для двухслойных
обмоток; второе значение дает
.1 1,67.
q 3
что при одной паре полюсов еще моrло бы быть принятым, но для
двух пар явно мало.
Двухслойная обмотка тоже может быть принята с шаrом у 7
(из первоrо паза в восьмой), но МОЖНо взять и шаr у 8 (из пер-
81)rO паза в девятый), так как шаr двухслойпой обмотки не должен
быть обязательно нечетным. Это дало бы
L== 2,67,
q 3
что несколько больше отличается от рекомеидуемоrо отношения и
потому менее целесообразно.
Окончательный выбор типа обмоткн может быть сделан на осно-
вании дополнительных соображений при дальнейшем ходе расчета.
5. КАК ОПРЕДЕЛИТЬ ЧИСЛО ВИТКОВ В ФАЗЕ?
Чтобы двиrатель после перемотки отдавал как можно
более высокую мощность, нужно стремиться иметь как
можно большее сечение ПрОБОДНИКОВ обмотки; но так
как место I3 пазах оrраничено, увеличение сечения может
быть достиrнуто только за счет уменьшения числа вит
ков. А чем меньше будет число витков в фазе, тем выше
получатся маrнитные наrрузки в машине. Поэтому умень-
шение числа витков должно быть оrраничено таким ра-
зумным пределом, при котором маrнитные наrрузки еще
не превышают допустимых; а это может быть установле-
но только сравнением с удачно рассчитанными двиrате-
лями.
Мерой маrнитных наrрузок служит так называемая
м а r н и т н а я и н Д у к Ц и я, измеряемая единицей, но-
сящеЙ название r а у с с (2С).
25
I
В различных частях двиrателя маrнитная индукция 11
не должна по ВОЗIlЮЖНОСТИ превышать определенных
значений, установленных практикой. При расчете об
мотки статора должны быть приняты во внимание индук !
ции в трех участках машины:
а) индукция в воздушном зазоре между статором
и ротором Ев нормально находится в пределах от 5000 t
до 9000 сс; .
б) индукция в зубцах статора Е з должна находиться
в пределах от 14000 до 16 ooo 17000 сс;
в) индукция в теле статора Ее не должна превосхо
дить 12000 15000 сс.
Эти три условия далеко не всеrда MorYT быть удовлет
ворены одновременно; однш\О и роль их при различных
числах полюсов неодинакова.
Для двухполюсных двиrателей самое важное значе
нле имеет индукция в т'еле 'статора; наоборот, для двиrа
телеЙ ,с большими числами полюсов следует обращать
внимание преимущественно на индукцию в зубцах. Как
правило, чем двиrатель крупнее и чем сильнее он венти
лируется, тем более высокие значения индукции можно
для Hero выбирать; наоборот, чем слабее охлаждение
двиrателя и чем он меньше, тем меньшие значения индук
ции MorYT быть для Hero допущены.
Обычно бывает удобно начинать подбор значения
индукции с воздушноrо зазора. Задавшись каким либо
значением этой индукции, можно определить значения
остальных индукций по формулам:
для индукции в зубцах
В з '==' 6: вв [zc] ,
\
для индукции В теле статора
В === 0,.'32 QB В I zc ] ,
е Qe в
rде: QB площадь ПОЛIOсноrо деления;
Qз площадь поперечноrо сечения стали зубцов;
Qe площадь поперечноrо сечения стали тела CTa
тора.
Если первая проба не дала сразу удовлеТворительноrо
результата, следует соответственно исправить значение
индукции в зазоре Ев и снова произвести проверку.
26
Коrда выбрано удовлетворительное значение индук
ции в зазоре, число последоватеТIЫЮ включенных витков
в фазе может быть определено по формуле:
". 68600000 ИФ
w k В r) ,
в ""в
rде: и ф фазное напряжение обмотки;
k так называемый обмоточный коэффициент, Be
личина KOToporo может быть взята в зависи
моСти от ЧИСJIа пазов на ПОJIЮС и фазу и шаrа
по табл. 3 и 4.
Таблица 3
Обмоточные коэффициенты однослойных обмоток
q
l(aTY .
шеч
вые об
мотки
Uепн ые обмотки при шаrе у. равном:
3 I 5 I 7 \ 9 \11 1 13 115 \17
1'/2 0,960 0,831 0,945 I I
2 0,966 0,707 0,966 I
21/2 0,957 0,829 (),951
3 0,960 0.735 0,902 0,960
31/2 0,956 0,828 0,932 0,953 .
4 0,958 0,766 0,892 0,95;;
41/2 0.955 0,827 0,915 0,954
5 0,957 0,774 0,874 0,936 0,957
6 0,956 0,786 0,870 0,927 0,956
Если расчет производится для ненормальной часто
ты f, число витков, полученное по этоЙ формуле, должно
быть умножено еще на 50 : f.
Следует обратить внимание на то обстоятельство, что
вне зависимости от соединения фаз, которое преДПОJIа
rается иметь в обмотке, напряжение U ф должно быть
взято непременно фазное.
Если рабочим соединением фаз обмотки должно слу
жить соединение в треуrольник (рис. 16), то фазное Ha
пряжсние равно линеЙному:
Uф UJi.'
27
l'.:) Таблица 4
аз
ОБМОТОчные коэффициенты двухслойных обмотоt<
Шаr обмотки у, равныЙ:
q 3 I 4 5 6 7 I 8 9 10 I 11 12 15
11/, (,910 0,951
lЧ2 0,831 0,945 0,945
2 0,683 0,837 0,933 0,966
2Ч, 0,766 0,877 0,941 0,954
2Ч2 0,711 0,829 о,шо 0,951
3 0,735 0,831 0,902 0,9.45 0,960
3Ч2 0,747 0,828 0,890 0,932 0,953
33/, 0,710 0,792 0,859 0,908 0,941 0,955
4 0,677 0,760 0.8 9 0,885 0,925 0,949 0,958
41/2 0,095 0,766 0,827 0,877 0,915 0,941 0.951
5 0,711 0,774 0,829 0,874 0,910 0,936 0,951 0,957
6 0,676 0,732 0,783 0,828 0,867 0,898 0,924
I
Если же предполаrается иметь рабочее соединение
в звезду, то при нем фазное напряжение в 1,73 раза MeHЬ
ше линейноrо (рис. 17):
И ИЛ
Ф === 1,73 '
или же
ил === 1,73 И ф .
Однако число витков, сосчитанное
еще не является окончательным. Все
таким образом,
секции обмотки
1
3 2
3
Рис. 16. Сое-
динение фаз в
треуrолышк.
Рис. 17. Соединение фаз
в звезду.
должны состоять из одноrо и Toro же числа витков; по
4 этому неоБХОДИI\iО, чтобы найденное число витков дели
лось без остатка на число секций, находящихся в после-
дователыюм соединении; а это чисЛО зависит от числ.а
паралдельных ветвеЙ.
Если предполаrается соединить все секции данной
фазы последовательно, то число таких секций в каждой
фазе .будет:
при однослойных обмотках ZI : б;
при двухслойных обмотках ZI : 3.
Но если применить соединение секций каждой фазы
в а параллельных ветвей, то число последовательно сое-
'l.иненных секции в каждой парадлельной ветви каждой
фазы будет в а раз меньше:
при однослойных обмотках ZI : ба;
при двухслойных обмотках ZI : 3а.
29
В более мелких машинах, rде и при последователь
ном соединении число витков в каждой сеКllИИ насчиты
вается десятками, нет надобности в применении несколь
ких параллельных ветвей. Но в более крупных машинах
число витков каждой сеКllИИ оrраничивается немноrими
единиuами, так что увеличение или уменьшение на один
виток совершенно изменяет принятые маrнитные наrруз
ки; в этом случае применение параллельных ветвей имеет
большое значение, так как позволяет увеличить число
проводников в каждом пазу в а раз.
Число параллельных ветвей, полученное из расчета,
следует уточнить, выбрав два три ближайших к нему
числа, делящихся на число последовательно соединенных
сеКllИЙ.
Чтобы произвести сознательный выбор между этими
числами, следует проверить, какие значения индукции бу
дут при них получаться. и выбрать окончательно то из
них, при котором распределение индукuий представляет
ся наиболее блаrоприятным.
С этой пелью прежде Bcero определяется действитель
ная индукuия по формуле:
В === 68-600000 U [ и ]
в k w QB '
после чеrо не представляет затруднений найти индукuии
в зубuах В з и в теле статора Вс-
При м е р 3. Определим число последовательно включенных
витков в фазе двиrателя из предыдущих примеров при различных
вариантах обмотки.
Поскольку двиrатель не очень мал и имеет хорошее охлаждение,
можно взять для пробы среднее значение индукции в зазоре В 6 ==
== 7000 2С.
Тоrда индукция в зубцах
Е == Е == 16700 7000 == 1 4800
з IJз в 79()() ZC.
и индукция в теле статора
Ес == QB Ев == 032 16700 7000 == 12950 ZC.
Qc . 2890
и то и друrое значение хорошо укладывается в peKOMeHДOBaH
ные пределы.
Соrласно табл. 3, обмоточныЙ коэффициент при числе пазов на
полюс и фазу q == 3 для однослоЙноЙ катушечноЙ обмотки и ддя
цепноЙ обмотки с неукороченным шаrом у 9 равен k 0,960.
30
Обмотку следует рассчитывать на фазное напряжение и ф==
220 в; тоrда опа будет приrодпа для включения в сеть 220 в при
соединении фаз в треуrольник и в сеть 380 в при соединении фаз
R звезду.
Отсюда число витков
w==
68600000 UФ
k ВВ QB
68 600 000.220
134,5.
0,96.7000.16700
Число секций, находящихся в последовательном соединении,
при отсутствии параллельных ветвей в однослойных обмотках обоих
типов будет
== ==6.
6 6
4
Ближайшее число витков, кратное числу секций, w == 132 == 6 .22.
Полезно испробовать еще два числа: 126 == 6 .21 и 138 == 6.23.
Теперь надо проверить, какие индукции получаются при всех
этих числах витков. В результате такой проверки получим:
число витков w .
индукция в зазоре Ев
» в зубцах Е з
» в теле статора Ее
126
7470
15800
13830
132
7120
15050
13170
138
6820
14430
12610
Все три числа витков дают в общем неплохие результаты; но
при 126 витках индукция в зубцах н, что особенно важно для маши
пы снебольшим ЧИС:1IОМ полюсов, индукция В теле статора, очень
близки к верхним значениям рекомендованных пределов, а при 138
витках индукция в зубцах маловата. Поэтому лучше Bcero принять
132 витка.
Обмоточный коэффициент для цепной обмотки с шаrом у == 7
и для двухслойной обмотки с этим же шаrом, соrласно таб.'J. 3 и 4,
равен 0,902. Поэтому те же индукции получились бы при числе вит
ков
0.960
w == 132 150 == 6.25,
О,9С2
Случайно получилось, что это число делится на 6 И потому при
rодно для обеих обмоток; если бы оно не было кратным шести, ero
нужно было бы исправить, как это сделано выше.
Число секций в фазе двухслойной обмотки всеrда вдвое боль
ше, чем в однослойной, т. е. в данном случае равно 12; но 150 не
делится на 12. Тоrда можно поступить двояко:
а) устроить в каждой фазе обмотки две параллельные ветви
из шести последовате.%НО соединенных секций по 25 витков;
б) изменить число витков, подобрав ближайшее ЧИСЛО, крат-
ное двенадцати, например'W == 144 == 12. 12, и соедИНИТЬ все ceK
ции последовательно.
31
6. КАК ВЫБРАТЬ ДИАМЕТР ПРОВОДНИКА?
Часть поперечноrо сечения паза должна занимать
изоляция. Чем она тоньше, тем больше места останется
для проводников обмотки, но одновременно тем меньше
ее надежность. Однако и чрезмерное увеличение толщи
ны изоляции не приносит пользы.
Наиболее типичный состав изоляции паза представ
лен на рис. 18. Каждый слой этой трехслойной изоляции
имеет свое особое назначение. Собственно изоляцией яв
ляется средний слой, для KOToporo нужны изоляционные
материалы BbIcoKoro Ka
чества. Для двиrателей
средних мощностей в Ka
честве этоrо слоя приме
няется лакоткань толщи
ной около 0,2 мм; в более
крупных вместо лакотка
ни применяется миканит
толщиной 0,2 0,3 мм, а в
самых мелких шелко
вая лакоткань толщиной
0,1 0,15 М"11. Может быть
применена также синте
Рис. 18. ИЗОЛЯЦИЯ паза. тическая пленка пример
но тех же тоЛIЦИн.
Самый наружный слой представляет защитную обо
лочку против повреждений основной изоляции; для Hero
при меняется электротехнический картон (прессшпан)
толщиной 0,15 0,2 мм.
Самый внутренний слой предназначается, во первых,
для предохранения основной изоляции от повреждений
изнутри, а BO BTOpЫX, служит для защиты проводников
от повреждений во время укладки обмотки, для чеrо он
нарезается более широкими полосами, так что края ero
выступают из паза. Самым лучшим материалом для Hero
является rлянцевый (лощеный) электротехнический Kap
тон 0,1 0,15 .liMt.
Помимо изоляции часть места в пазу занимает деревян
ный или фибровый клин, закрывающий отверстие паза.
Кроме Toro, в двухслойных обмотках применяется
междуслойная прокладка из электротехническоrо KapTO
на толщиноЙ 0,3 0,5 J.t.lit (рис. 19).
32
Таким образом на долю собственно обмотки OCTaeT
ся только часть поперечноrо сечения паза; и эту часть
обмотка не может занять полностью, так как между про
водниками неизбежно остаются пустые места.
Коэффициентом заполнения паза f п называется та
доля поперечноrо сечения паза Qп, которая может быть
занята проводни'Ками iC их МIЗ,ОЛЯiцией. Ero величина за
висит от формы паза она тем больше, чем закруrлен
нее очертания паза, и возрастает с увеличением ero раз
меров (следовательно выше у более крупных машин), но
почти не зависит от диаметра провод
ника, и только при очень значитель
ном увеличении последнеrо заметно
уменьшается, так как очень толстые
про водники плохо укладываются в
паз.
Для пазов по рис 3, а и б при Oд'HO
слойной обмотке следует считать fп
== 0,40 0,50, а для пазов по рис. 3, в
и 2, f п == 0,33 0,40. Применение ДBYX
слойных обмоток понижает значение
коэффициента заполнения на 0,04
0,05. Та-ким .образом, если в 'Каж Рис.
дом пазу лежит число проводников паза
6 z 'a
sп == Z! ,
19. Разрез
двухслойноЙ
обмотки.
qи==
Qпfп
sп
[.мл{2] .
поперечное сечение каждоrо из них с изоляцией будет:
Отсюда диаметр проводника с изоляцией
d и == V 4: и [Млt].
Теперь следует выбрать марку проводника, т. е. опре
делить, какую он должен иметь изоляцию. В приложении
приведены различные марки проводников круrлоrо сече
ния, состав и толщина их ИЗОJIЯЦИИ при различных диа
метрах rолой меди. Наиболее употребительной является
марка ПЭЛБО, но она изrотовляется только для диамет
ров не менее 0,20 мм и не более 2,10 мм; поэтому MeHЬ
шие диаметры приходится брать марки ПЭЛШО, а боль
3 3ак. 31l
33
шие марки ПБД. Прочие марки применяются значи
тельно реже.
Если теперь вычесть двухстороннюю толщину изоля
ции из диаметра с изоляцией d и, то получится диаметр
rолой меди d r . Однако последний может быть принят
только в том случае, если он содержится в табл. В при
ложения; если же TaKoro диаметра в таблице нет, надо
выбрать проводник ближайшеrо диаметра.
Не следует Iприменять Пrроводник:и 'с диаметром бо
лее d и == 2 2,25 мм или с сечением более q и === 3 4 мм 2 ,
так как их очень трудно укладывать в пазы.
Зачастую возникают большие затруднения из за Toro,
что в распоряжении производящеrо перемотку нет ДOCTa
точно широкоrо выбора проводников различноrо диамет
ра; в особенности это касается случаев более крупных
двиrателей, коrда сечения проводников велики. В этих
случаях приходится разбивать проводник на несколько
параллельно включенных проводников, причем вовсе не
обязательно, чтобы их диаметры были одинаковы; важно
лишь, чтобы сумма сечений всех параллельных провод
ников с их изоляцией была примерно равна сечению qи.
После Bcero этоrо нужно проверить, какой получается
в итоrе коэффициент заполнения паза.
Следует отметить, что квалифицированный обмотчик
может укладывать обмотку с заметно более высокими
значениями коэффициента заполнения паза, чем указан
ные выше; но было бы неl1равильНЫМ добиваться этоrо,
во первых, потому, что при такой укладке производи
тельность обмотчика понижается, а BO BTOpЫX, из за Toro,
что при слишком плотной укладке затрудняется проник
новение пропиточноrо лака внутрь паза, и в результате
теплоотдача ero ухудшается.
При м е р 4. Определим диаметр проводника для обмотки из
предыдущих примеров.
Поскольку рассчитываемый двиrатель имеет пазы по форме
рис. 3, в, не очень большие, но и не самые маленькие, можно при
нять для однослойных обмоток среднее значение коэффициента за
полнения паза около f n == 0,40.
При выбранном числе витков в фазе w == 132 число ПРОRОДНИ
ков В каждом пазу s n 22. ОТСlOда сечение одноrо проводника с изо
ляцией.
qи== Qnfn ==
sn
206.5.(\40 3 75 2
22 , _K
34
Ему саатветствует диаметр правадника с изаляцией
d и "w / 4 qи =="W / :I. 3 ,75 2,185 ММ.
V 7t V 3,14
Такай диаметр мажна была бы дапустить в балее крупных дви
rателях; на в данном случае лучше падразделить сечение на два,
ЧТО' даст диаметр
{ 4.3,35
d и 1,55 ММ.
3,14.2
Саrласна табл. Б прилажения для марки ПЭЛБО двухстаранняя
талщина изаляции саставляет 0,21 мм; слсдавательна диаметр rалай
меди будет:
d r 1,55 0,21 1,34 "'Ш.
TaKara диаметра нет в таблице; на есть ачень близкиЙ к нему
d r 1,35 мм, катарыЙ и мажна принять. Увеличение диаметра пра
вадника Bcero на 0,0.1 мм лишь ничтажна атразится на величине
каэффициента запалнения паза. Сечение 'Меди TaKara правадника
qr 1,431 "'1"'12.
Для цепнай абматки с шаrам у 7 при числе виткав в фазе
w 150 каждыЙ паз будет садержать SП 25 правадникав с сече
нием
qи
206,5.0,40 3,31 М_li2
25
и диаметрам
Y
4.3 31
d и з,i4 2,oJ ММ;
.
таrда диаметр rалаЙ меди далжен быть
dr 2,05 0,21 1,84 M"'I.
TaKara диаметра в таблице нет. БлижайшиЙ меньшиЙ диаметр
1,81 "'1"'1, ближаЙшиЙ бальшиЙ 1,95 м"и (ПОМИМО' мала упатребитель
Hara диаметра 1,88 M"'I); сразу мажна сказать, ЧТО' паследниЙ не
удастся улажить, так как ан даст слишкам бальшае увеличение Ka
эффициента запалнения паза пачти да 0,45, ЧТО' при такам диа
метре меди невыпалнима. При меньшем диаметре каэффициент за
палнения палучится нескалька ниже принятаrа. Дела мажна бы ис
править, разбив сечение на два; на при этам, несматря на улучше
иие каэффициента запалнения, сечение меди станет меньше.
Для двухслаЙнаЙ абматки с тем же числам витков w 150 и тем
же ша,rам у 7 каэффициент запалнения паза должен быть принят
меньшим; краЙнее, на ЧТО' мажна пайти эта принять f П 0,37.
Так как в каждам пазу лежат стараны двух секций, а все секции
3*
35
/
должны иметь одинаковые числа витков, здесь сразу нужно начинаrь
с подразделения сечения на две части:
== 206,5.0.3 == 153 .,и.м2
qи 2 . 25 ' ,
V 4.1,53
d и == 1,395 м.м
3.14
Отсюда d r == 1,395 ,2! == 1,185 мм. Ближайшим меньшим диа
метром является 1,16 мм, ближайшим большим 1,25 h/.II (МИИУЯ
мало употребительный диаметр 1,20 .т.м); очевидно, нужно принять
первый из них.
Наличие 25 ВИТIЮВ в каждой секции потребует применения двух
параллельных ветвей, как это было показано в предыдущем приме
ре. Если же это нежелаrелыlO, то можно пойти друrим путем уба
вить один виток; тоrда в каждой секции будет по 12 витков, ИIlДУК
ции несколько возрастут, но диаметр проводника можно будет уве.
ЛИЧIIТЬ:
qи
206,5 . 0,37
24
== 3.18 .м.м 2
dи V
4.3,18
== 2,02 .,и.м,
3,14
d ,==2,02 O,21 == 1,81 мм,
т. е. значения станут такими же, как было принято для цепной обмот
ки с шаrом у == 7.
7. КАК ПОДСЧИТАТЬ ВЕСОВОй РАСХОД ПРОВОДНИКА?
Каждая секция обмотки статора состоит из двух па
зовых частей с длиной, равной полной длине сердечника
[п ,и двух лобовых частей, длина которых зависит не
только от размеров машины, но и от типа обмотки.
Для обмоток наиболее распространенноrо типа
двухслойных длина лобовой части lл может быть опре
делена по формуле:
/., == кт + L [мм],
rде Т средняя ширина секции. Величины К и L MorYT
быть взяты из табл. 5. Соrласно рис. 20
'it (D + h n ) У
Zl
Т===
[М.М] .
Т,ак же может быть определена длина лобовой части
для однослойной цепной обмотки, но значения К и L
нужно взять на 1 o 15 % больше.
36
Таблица 5
Значения К и L
Сердечник обматыва Сердечник обматыва
Число полю ется до запрессовки ется после ззпрессов
сов 2р в корпус ки В корпус
1( L,.J,(M 1( L, .им
2 1,25 20 1,30 30 .
4 1,30 20 1,35 30
б 1,40 20 1,45 30
8 1,50 20 1,55 30
Для катушечной обмотки дать формулу труднее
потому, что формы ее лобовых частей очень разнообраз
f:i)
Рис. 20. Определение средней ширины секции.
ны. Приблизительно можно считать для нее в среднем
lл 1,4-.: + cr [М'м] ,
rде т полюсное деление, а а в зависимости от вели
чины машины может быть от 20 до 50 ММ.
Полная длина среднеrо витка секции
[в === 2 (lп + lл) [мм].
В табл. В приложения дан вес g одноrо километра
проводника всех диаметров без изоляции. Вес меди об
мотки без изоляции может быть определен по формуле:
3wal B R"
Or === 1 uuU ооо [1(2] ,
rде w число последовательно включенных витков в фа
зе и а число параллельных ветвей. Если проводник
37
разбит на несколько параллельно включенных провод
ников разных диаметров, можно найти вес каждоrо из
них в отдельности и просуммировать их.
Вес проводника с изоляцией, необходимый для отпус
ка проводника по весу, определяется по формуле:
.
ОН=== [0,876+0,124 ( ; У] Or [1(z] .
Попутно можно определить сопротивление каждой
фазы обмотки в холодном состоянии (при 15° С) по фор
муле:
R===
w [в r
1 000 000 а
[ом] ,
rде r сопротивление одноrо километра проводника
данноrо диаметра при 15° С, указанное в табл. В прило
жения.
Если обмотка состоит из нескольких параллельных
проводников одинаковоrо диаметра, то сопротивление,
сосчитанное по этой формуле для одноrо проводника,
следует разделить на число проводников. Если же диа
метры отдельных проводников различны, то следует по
ступить так: разделить единицу на сопротивление кило
метра каждоrо из проводников, сложить получившиеся
дроби (в количестве, равном числу проводников) и раз
делить единицу на их сумму; результат, подставленный
в формулу вместо величины " даст искомое сопротивле
ние составной обмотки.
Сосчитанная величина СОПрОТИВJlения фазы приrодит
ся для проверки правильности изrотовления обмотки.
При м е р 5. Средняя длина лобовой части для однослойной Ka
тушечной обмотки из предыдущеrо примера при (J 35 мм (в cpeд
нем)
lл== l,4'(+(J 1,4.119,3+35 202 мм.
Средняя ширина секций обмотки снеукороченным шаrом у == 9
Т==
11; (Q + h n ) у
Zl
3,14 (152 + 24,75) 9 == 139 .м.м
30 '
а для двухслойной обмотки и для цепной обмотки с шаrом у 7
Т == 3,14 (152 + 24,75) 7 == 108
36 ..мм.
38
Отсюда длина лобовой части двухслойной обмотки по данным
табл. 5 для сердечника, обматываемоrо после запрессовки в корпус,
как это обычно имеет место при перемотке,
lл КТ + L 1,35.108 + 30 176 мм.
ДЛЯ uепной обмотки надо взять К и L несколько увеличенны
МИ'
1 Л 1,5. 108 + 35 197 .мм;
а при шаrе у 9
1 л 1,5. 139 + 35 243 ММ.
Таким образом. самая длинная лобовая часть у цепной об
мотки снеукороченным шаrом, а самая короткая у двухслойной
обмотки. Катушечная обмотка и цепная обмотка с укороченным ша
rOM имеют примерно одинаковую, промежуточную длину лобовой
части.
Воспользовавшись этими длинами, значениЯlМИ веса и сопротив
ления 1 КМ проводника из табл. В приложения и формулами для под
счета веса и сопротивления обмотки, можно произвести сравнение
всех вариантов и окончательный выбор одноrо из них по следующим
данным:
, ....
'" о '" I О
О t... ... ':>: .... о g;j:s:
'" '" 0<:>- О р.. " ..........
о о :I: '" '" 1:: \о :s::.:
:.: р.. "1:'" о :.: о .", O)
Тип 1:: о:': \о :s;b() :.: o
:s: :s: о :s: :s: '" :s: '" ::1i
обмотки "'jiЗ р..... О)::С ...:' '" '" "1: :S:::c :s:\o
"<:;j ;":"1: :.: о) "I: o
о ::СО "':;:: '" .....д: ::1ic:J 00 о
С:: о) ::1i", 0)", ::С ::С ::С р..", p..
U'" "'V tro :s:u :s: u"l: u 1::0 1::c:J
;,.:", :s: Шр.. С::", 0)0 О)Д: Ор.. о'"
:1""'-& t::(@ UI:: t::(tr t::( СО'" СО:.: ,U 1:: U-&
Катушечная 132 1,35 1,4311 202 686 '12,7з16,90 12,
Uепная, y 9 132 1,35 1,431 243 766 12,73 7,70 12,
" y 7 150 1,&1 2,57 197 674 22,9 6,951 6,
Двухслойная 144 1,81 2,57 176 б32 22,9 6,25: 6,
I
01 5,41
01 6,08
70 6,78
70 6,10
Меньше Bcero меди требует двухслойная обмотка, но самое Ma
лое сопротивление имеет катушечная. Менее выrодны оба варианта
цепной обмотки, так как один требует больше вcero меди, имея co
противление то же, что и у двухслойной обмотки; друrой имеет ca
мое высокое сопротивление при таком же расходе меди, как у Ka
тушечной обмотки.
Таким образом приходится выбирать между катушечной и ДBYX
слойной обмотками. Если подойти здесь, например, с точки зрения
возможности получения двиrатеJIЯ наибольшей мощности, выбор
нужно будет остановить на катушечной обмотке, так как сумма ce
чений двух проводников с диаметром 1,35 мм больше сечения OДHO
ro проводника с диаметром 1,81 ММ.
39
Вес проводника с изоляцией для этоrо варианта обмотки co
ставит
аи [0,876 + 0,124 ( ; )2] ar [ 0,876 + о,124( : )2] 6,9 7,2 h"Z.
8. КАКОВА БУДЕТ МОЩНОСТЬ ПЕРЕI\ШТАшюrо
двиrАТЕЛЯ?
Точный ответ на вопрос о мощности перемотанноrо
двиrателя может дать только ero испытание на HarpeBa
ние под наrрузкой с достаточно тщательно поставленным
измерением температуры ero частеЙ, в первую очередь
обмотки статора.
8
1,\;' iqщ,+f+р(W*,\il;
at i .
.' '
i ы:!;?/ / / /, / /, //// :! ;;:
I I V' акрытые с 05оуеом наружноtl поверхности
. ////.., :'%;.
+w без olidv8a наружнои j -1
акрытые поверхности
IH: . [ +--- 4
Ц2 ЦЗЦ'I Ц5Ц81
2 3 '1 5 6 8 10 20 30 '105060 80100
Полезная мощность ,I(еш
7
'"
6
t:!
,j"
""
ч
<j
'" v
!lj
2
о
0,1
Рис. 21. Допустимая плотность тока в обмотке статора.
Однако еще до выполнения перемотки можно с прак
тически достаточной степенью точности определить мощ
ность, которую сможет отдавать ДI3иrатель, путем cpaB
нения с данными опыта, накопленноrо практикой пост
ройки асинхронных двиrателей.
Первым шаrом в этом направлении является опреде
ление номинальноrо тока по допустимоЙ плотности тока
в обмотке статора.
Под плотностыо тока понимается количество ампер,
которое приходится на один квадратный миллиметр сече
40
./'"
Таблица 6
Допустимая плотность то!ш В обмоТ!(е статора
Исполнение двиrателей в отношении
охлаждения
0,1
0.4
Полезная ощность Р" КВIJl
I 1,0 4 10
40
100
Закрытые без обдува наружно:! повсрх
насти . . . 2,O ;:S,O 2,O 3,O 2,0 3.0 2,O 3.0 2.о з,о
Закрытые с обдувом наружной поверх-
ности . . . . . 3.0 4,O 3,O 4,O 3,O 4,0 3,0 4,O З,О 4,О
Защищенные с протяжной вентиляцией 4,O 6.0 4,O 5,9 4,O 5,8 4.o 5,7 4.o 56 4,O 5.5 4,O 5,5
Особо сильно вентилируемые. . . . .
5,g 8,0 5,7 7,9 5,6 7,8 5,5 7,б 5,5 7,5
.J;o.
ния проводника обмотки. В табл. 6 и на рис. 21 даны дo
пустимые значения плотности тока в зависимости от
мощности двиrателя и ero исполнения в отношении ox
лаждения. Из них видно, что допустимая плотность тока
почти не зависит от мощности, но очень сильно зависит
от системы охлаждения двиrателя. Зная исполнение дви
rателя, не представляет затруднений выбрать предвари
тельное значение плотности тока; при этом не следует
рекомендО'ваrrь Iвыбор по ,верхнему пределу для данноrо
исполнения лучше стараться выбирать средние значе
ния плотности тока.
Если обозначить через Sa выбранную плотность тока
в амперах на квадратный миллиметр, через q сечение
ОДноrо проводника в квадратных миллиметрах и через
а число параллельных ветвей, то номинальный фазный
ток двиrателя в амперах будет:
Iф===Sаqrа [а].
Если обмотка состоит из нескольких параллельно coe
диненных проводников одноrо диаметра, то сюда нужно
еще ввести множителем число проводюlКОВ; если же
диаметры проводников различны, то вместо сечения qr
надо подставить сумму сечений всех проводников.
Найденное значение тока позволяет определить кажу
щуюся (киловольтамперную ) мощность, потребляемую
двиrателем из сети при номинальной наrрузке:
P 3Uфlф [ ]
[(iO() ква.
Чтобы получить отсюда полезную мощность Р 2 в ки
ловаттах, развиваемую двиrателем на валу, следует
умножить Р на коэффициент полезноrо действия (к.п.д.),
обозначаемый rреческой буквой 'I'J (эта) и выражаемый
в процентах, и на коэффициент мощности cos ер (косинус
фи):
Р2 ===
P"I COS <р
н.ю
[{{вт] .
в табл. 7 и 8 и на рис. 22 и 23 даны зависимости этих
двух величин от кажущейся мощности Р. построенные
для разных чисел полюсов по действующим в СССР
стандартам на асинхронные двиrатели.
42
Таблица 7
Значения коэффициента полезноrо деиствия в зависимости
от кажущеися мощности
I Ротор короткоза мкнутыЙ Ротор фазовыЙ
Кажу
lЦ3ЯСЯ I 2 Р ==4! 2Р==61
МОЩ I
ность 2 Р ==21 2р==8 2р==4 2р==6 2р==8
р, ква I
I i I
I 63,5 I
0,3 63,5 I
I I
0,4 67,5 67,5
0,5 70,0 70,0
0,6 72,0 72,0
0,8 74,5 I 74,5
1,0 76,0 I 76,0 72,0
1,5 79,0 79,0 75,5
2,0 80,0 80,0 77,5
3,0 82,0 82,0 1:0,0 I
4,0 83,5 83,5 81.5 78,0 80,0 76,0 71,0
5,0 84,0 84,0 82,5 80.0 81,0 78,0 I 73,5
6,0 85,0 I 85,0 83,0 81,0 81,0 79,0 75,0
8,0 85,5 85,5 84.5 81,0 83,0 80,5 I 78,0
10,0 86,0 86,0 85,0 83,0 84,0 81,5 79,0
15 87,0 87,0 86,0 85,0 I 85,0 83,5 81,5
20 88,0 88,0 87,0 8А,О 86,0 8t,5 83,0
30 88,5 88,5 88,0 87,0 I 87,0 86,0 85,0
40 89,0 8!:J,0 88,5 88,0 I 88.0 87,0 86,0
50 89,5 I Ь9,5 89,0 88,5 I 89,0 I 87,5 86,5
i
60 90,0 90,0 89,5 89,0 I 89,0 88,0 87,0
80 90,5 90,5 90,0 8(,5 89,5 89,0 88,0
100 t 91,0 91,0 90,0 90,0 90,0 89,5 88,
I ,
о
При м е ч а н и е. Значения КЛ.д. даны с окруrлением до 0,5%.
43
Таблица 8
Значения коэффициента мощности (COS qJ) в зависимости
от кажущейся мощности
Ротор !<ороткозамкнутый I Ротор фазовый
2P 212P 4 2P 61 ?p 81 ,p , 12P 612P 8
!(ажу
щаяся
мощ
ность
Р, ква
I I
0,3 0.770 (1,700
0,4 0.7 5 0,720
0,5 0,810 0.735
0,6 0,820 0,745 I
0,8 0.835 0,760
1,0 0,840 0,770 О,б7v I
1,5 0,855 0,79 i ) 0,705 i
I
2,0 0,860 0,805 0,730 I
I
3,0 0,870 0,820 0,750 I
4,0 0,875 0,830 0,770 0,690 0,810 0,735 0,670
5,0 0,880 0,840 0,780 0,715 0,820 0,750 0,690
6,0 0,880 0,845 0,790 0,730 0,830 0,755 0,705
8,0 0,885 0,850 0,1-00 0,760 0,835 0,770 0,725
10,0 0,890 0,860 0,810 0.770 0,840 0,780 0,740
15 0,890 0,870 0820 0,795 0,85) 0,790 О,76З
20 0,895 0,870 0,830 0,810 0.860 0,800 0,770
30 0,900 0,880 0,840 0,820 0,865 0,820 0,790
40 0,900 0,880 0,85'.> 0,830 0,870 0,825 0,800
50 0,900 0,885 0,850 0,835 0,875 0,830 0,805
60 0,9(\5 0,885 0,855 0,840 0,880 0,840 0,810
80 0,910 0,890 0,860 0,845 0,880 0,845 0,820
100 0,910 0,890 I 0,860 0,850 0,885 0,850 0,830
I
При м е ч а н и е. Значения cos qJ даны с окруrлением до 0,005.
4
92
90
88
R:. 86
8'1
. 82
80
78
76
7'1
72
70
'f!; 68
б6
б'l
62
ба
qf
1 I
I 1":---::
C c-f::c
I ' / /
/j . // /
/
1 tl. 'б ц........!: /.........
19 1й6: ;:: i /
{)О"
../ ./ 'ь /;, 1,
./ / (;'
./
/
I
/ Poтop коротКОЗ0МКНУ:
/ rr.bfU
/ Ротор фозоеыи
I 11 11
/ I 11 11
0,2 0,3 0,1; q6 0,8 1 2 3 1; 5 б 8 10 20 30 1;0 50 80 100
КОЖУЩОЯСЯ мощность Р, кеа
Рис. 22. Зависимость к.п.Д. от ({ажущейся мощности.
J,9
0,9.
o,g,
S5- 0.88
0,86
0,81;
082
080
0,78
"!j, о,7б
'f!; 0,74
0 7.
,
0,70
0,58
0.56'
о,с//
0,1
I
1 ,
1
/
./
/"
I
I
I
I
I
............--:
zp."z !----"
4
/j,/ J fr .........v
p /" I / /
r/ 1P" .<' р,,/б /"" "" ""
...,'/.' ./
/ ,,'0/
v f 1
./ ; ;' v
Poтop коротl<ОЗ0мкнутыц
/
Ротор ljJаЗО8ЫЙ
111
I 1111
0.2 а.з 01; 06 од 1 2 3 '1 J 6 8 10 20 30 t;O БО 80 100
, , , , 1 f(аЖУЩОJ/СЯ мощность Р, кеа
Рис. 23. Зависимость cos <р от кажущейся мощности.
Подсчитанная таким образом мощность зависит от
сделанноrо выбора плотности тока Sa, которыЙ отличает
ся известной неопределенностью. Чтобы уточнить зна
чение мощности Р2, следует проверить правильность
выбора плотности тока; это можно сделать, подсчитав
так называемую линейную наrрузку статора, под KOTO
роЙ понимается величина
60w/ ф ,
А == [ а/см ] .
2p'ta ' ,
'"if5(J,
1/0,
IIV.
У:...
V::::::::
. Ie:.:.:"::.::. .
e .:..' \
. rnuрир:.". \ \
.0'6 е [1. u
'сиЛЬ '" )lя цvе , Х\!', ,\
.::::<O: : : д', 6eH \ OM \ " '
:....... пр ,е с
щviJ;,енные.J ',за Kfibtf11 06epxHOC
\\\.за 1fbjJy
////L.
'\\\: ""'" . .' ."' )f(НОЙ поое хност
. об У6а нQ0\
1+tf{ffзакРJi.'!l!!!.е.....
......
/350
300
....-
250
R
:iJ-
20,
: 150
100
iJO
о
0,1
0,2 0,30,"0,50,60,8 1
2 3"56810
20 30 '10 60 80 100
Полезная мощность , li8т
Рис. 24. Допускаемая линейная наrрузка в зависимости от полезной
мощности.
здесь w число последовательно соединенных витков 1\
каждой фазе, /ф фазныЙ ток в амперах и 1: полюсное
деление в миллиметрах.
В табл. 9 и на рис. 24 дана зависимость допустимой
линеЙноЙ наrрузки от полезной мощности для двиrате
леЙ различноrо исполнения. Если линейная наrрузка,
подсчитанная по данной формуле, попадает на полосу.
заштрихованную в соответствии с исполнением перема
TbIBaeMoro двиrателя, то выбор плотности тока был про
изведен достаточно удачно. Если она оказьшается лежа
щей на rрафике выше этой полосы, то следует считать,
что плотность тока выбрана слишком большой и ее сле
46
Таблица 9
Допустимая лииейная наrрузка в зависимости от полезной мощности
0,4
П :" I МО:ОО"[ р, ;:,т I
И::;;ю;шсние двиrателей в отношении
охлаждения
0,1
40
100
Закрытые без обдува наружной {]OBepx
llOСТИ . . . . . . . . . . . . . 90 110 110 135 125 150 145 170 1,'55 185
Закрытые с обдувом наружной поверХ
ности'. . . . . . . . 145 175 160 195 180 2ЗО 200 250 2.З5 300
Защищенные с
цией
протяжнои вентиля
135 170 160 200 180 225 210 260 225 275 260 345 305 405
Особо сильно вентилируемые
225 250 260 290 275 320 345 380 405 450
",.
-..j
дует уменьшить. Если же, наконец, линейная наrрузка
оказывается ниже полосы, то плотность тока выбрана He
достаточной, и машина может иметь мощность больше
подсчитанной предварительно.
При перемотке двиrателя с БО.'lЬшеrо ЧИС.'1а пар по
люсов на меньшее мощность двиrателя увеличивается,
однако не всеrда одинаковым образом.
Если производится перемотка с трех пар полюсов на
две, или с четырех на три (или тоже на две), обычно не
возникает препятствий к тому, чтобы примерно coxpa
нить прежнее зла чение индукции в зазоре. Между тем
при уменьшении числа полюсов увеличивается площадь
полюсноrо деления, следовательно уменьшается число
витков в фазе и, соответственно, может быть увеличено
сечение проводника, а вместе с ним и кажущаяся мощ
ность. Но из табл. 7 и 8 и рис. 22 и 23 видно, что при
одной и той же кажущейся мощности значения к.п.д.
и cos q:J тем выше, чем меньше число полюсов, а потому
полезная мощность возрастает еще больше.
Помимо Toro, увеличение скорости вращения улуч
шает охлаждение двиrателя (I<poMe закрытых двиrателей
без обдува наружной поверхности), вследствие чеrо MO
жет быть повышена (хотя и не на MHoro) П.'10ТНОСТЬ тока.
Это в свою очередь ведет к некоторому повышению мощ
ности.
Совершенно иначе происходит перемотка с двух или
более пар полюсов на одну пару. Индукция в зазоре при
этом не может сохранить прежнеrо значения, потому
что если в случае, например, двух пар полюсов индукция
в те.'1е статора имела нормальное значение, то при одной
паре полюсов оно удвоится, т. е. выйдет далеко за пре
делы допустимоrо.
Если же поставить нормальныЙ предел значению HH
дукции в теле статора, то индукция в зазоре должна бытй
уменьшена примерно вдвое. Следовательно, удвоение
площади полюсноrо деления при переходе с двух пар
полюсов на одну не даст выиrрыша в числе витков в фа
зе, сечение проводника не может быть увеличено, и He
большое увеличение мощности может быть достиrнуто
только за счет улучшени.я вентиляции, позволяющей He
MHoro повысить плотность тока.
ПО этой причине двухполюсные двиrатели выпускаlOТ
ся заводами с очень большоЙ высотой те.'1а статора, меж
48
\
\
\
\
ду тем как двиrатели с двумя, а тем более с тремя и че
тырьмя парами полюсов зачастую имеют при одинаковых
диаметрах расточки одну и ту же высоту тела статора,
относительно небольшую.
Обратная операция перемотка с одной пары полю
сов на Две или более (если позволяет число зубцов CTa
тора) невыrодна по двум причинам: во первых, Двиrа
тели с одной парой полюсов попадаются довольно редко
и ими следует дорожить; BO BTOpЫX, двиrатель, перемо
танный с одной пары полюсов на две или более, теряет
мощность, как это следует ожидать из приведенных ранее
рассуждений, но сохраняет свой вес, чрезмерно большой
из за необычно BbIcoKoro тела статора и соответственно
преувеличенноrо корпуса.
При перемотках с изменением числа полюсов нет He
обходимости в проверке механической прочности ротора
или ero вала, так как по конструктивным соображениям
они имеют всеrда достаточный запас прочности. Однако
это не распространяется на вентиляторы, которые MorYT
оказаться недостаточно прочными при уменьшении числа
полюсов и соответствующем увеличении скорости враще
ния. Следует рекомендовать в таких случаях испытание
прочности вентиляторов при повышении скорости враще
ния на 20% сверх номинальной, например, вращая po
тор собранной машины при помощи двиrателя постоян
Horo тока с реrулируемой скоростью вращения (и прини
мая необходимые меры предосторожности против несча
стных случаев при возможных разрывах вентиляторов).
Двиrатели с фазовыми роторами (с контактными
кольцами) при изменении ЧИС.'Iа ПО.'Iюсов требуют OДHO
временной перемотки на новое число ПО.'Iюсов обеих об
моток и статора и ротора; последнее представляет бо
лее С.'IожнуlO операцию и поэтому такие перемотки не
спедует предпринимать без крайней нужды.
При м е р 6. Требуется определить мощность двиrателя с Ka
тушечной обмоткой из предыдущеrо примера.
Плотность тока для машин защищешюrо исполнения с протяж
ной вентиляцией можно принять по табл. 6 или по рис. 21 в среднем
Sa == 5 ajMM 2 . Тоrда фазный ток будет
lф == saQra == 5 . 2 . 1,431 . 1 == 14,31 а.
Отсюда кажущаяся мощность
3Uф lф 3.220.14,31
Р == lOUO == 1000 9,45 ква.
4 3ак. 311
49
,
,
I
Для этой кажущейся ыощности по табл. 7 и 8 или по кривым
рис. 22 и 23 можно иайти значения
"tJ 86%
cos 'f 0,85.
Таким обраЗQМ, полезная мощность
P"tJ COS 'f
Р 2 100
9,45.86.0,8.5
1 6,9 квт.
О{:тается проверить величину линейной наrрузки:
60w lф
А 2р "ta
60.132.)4,41
4.ШJ,3.1
237 а/см.
По табл. 9 или по рис. 24 это значеиие ленейной иаrрузки при
nол зиой NОЩНОСТИ около 7 квт оказывается примерио в середине
щирины полосы для двиrателей данноrо исполнения; это дает осио
ваиие считать, что намотанный двиrатель при достаточно тщатель
ной пропитке обмотки не будет переrреваться выще допустимых пре
д лоl.!.
9. ВСНДА ЛИ МОЖНО ИЗМЕНИТЬ ЧИСЛО ПОЛЮСОВ?
Иноrда наблюдается, что двиrатель с короткозамкну
тым ротором, перемотанный на новое число полюсов, He
приrоден для эксплуатации, несмотря на то, что расчет,
казалось бы, произведен совершенно правильно.
Эта неприrодность может выражаться в следующем:
а) двиrатель прилипает, т. е. не берет с места при
включении; однако если ero сначала нривести во враще
ние, хотя бы от руки, а затем включить, он пускается
нормально;
б) двиrатель берет с места, но дойдя до небольшой
скорости вращения, застревает на ней;
в) двиrатель в процессе пуска, а пноrда и во время
нормальной работы, производит резкий шум.
Причиной всех этих ненормальностей является He
удачное соотношение чисел зубцов статора и ротора для
данноrо числа полюсов.
Во избежание этоrо при перерасчете на новое число
полюсов следует производить проверку упомянутоrо co
отношения по следующим правилам:
1. Числа зубцов статора и ротора Z\ и Z2 не должны
быть ни равны, ни кратны друr друrу, иначе будет опас
ность прилипания:
50
Z2 + Zl ;
Z2 + & Zl ;
22 + 2Z 1 .
2. Число зубцов ротора не должно делиться на
утроенное ЧИСJIO полюсов, иначе также возможно ПРИJIИ-
пание:
Z2
3 . 2 Р + целое число.
3. Число зубцов ротора, разделенное на число полю-
сов, не должно давать чисел 4, 7 и 10, иначе возможно
застревание:
Z2 4
+ ;
+7'
2р ,
10.
:Lp ..,
4. Числа 'зубцов ст,атора 'и ротора не должны от.'!и-
чаться друr от друrа на чиспо пар полюсов или на число
полюсов:
Z2 + Zl :t Р ;
Z2 + Zl :t 2 Р .
Число зубцов ротора не должно отличаться от поло-
вины числа зубцов статора на число пар полюсов:
Z 1 Z
2+ 2 1 :tP.
Число зубцов ротора не должно отличаться от уд-
BoeHHoro числа зубцов статора на число полюсов:
Z2 + 2 Zl :t 2 Р .
При несоблюдении одноrо из этих трех условиЙ так-
же возможно застревание.
5. Число зубцов ротора, увеличенное ипи уменьшен-
ное на единицу, не должно делиться на утроенное число
полюсов:
Z2::!:: 1
2.2р
+ це:lOе ЧllClIO.
4*
51
Число зубцов ротора, увеличенное или уменьшенное
на число полюсов, увеличенное или уменьшенное на еди
ницу, не должно делиться на утроенное число полюсов.
так как возможно rудение:
Z2+ 2 p+l
=1=- целое число.
3.2р
Все эти правила не относятся к двиrателям с фазо
выМlИ роторами, пускаемым с помощью реостато'В; однако
при переделке фазовых роторов на короткозамкнутые,
хотя бы и без изменения числа полюсов, они должны
быть учтены, так как опасность прилипания и застрева
ния таких роторов очень велика.
При м е р 7. Требуется проверить, будет ли двиrатель из пре
дыдущих примеров хорошо работать, если число зубцов ero ротора
Z2 26.
Первое условие соблюдено, так как
26 i= 36;
26 i= 36 ;
2
26 i= 2.36.
Второе условие также соблюдено, потому что
26
== 2,17,
3.4
т. е. не является целым числом. Таким образом, ожидать опасности
прилипания не следует.
Третье условие соблюдено, так как 26 не кратно ни 4, ни 7, ни 10.
Четвертое условие соблюдено, так как
26 i= 36 :i: 2;
26 i= 36 :!:: 4;
26 i= 6 :i: 2;
26 i= 2.36 ::!:: 4.
Следовательно, опасности застреJJания также нет.
Пятое условие соблюдено, так как
26 + 1
3.4
26 1
3.4
2,25,
2,08,
52
26 + 4 + 1 == 2,58,
3.4
26 + 4 1 2 42
3.4 ' ,
2б 4+ 1 9
3.4 == 1, 2,
26 4 1
3.4 == 1,75.
Ни ОДНО из ЭТИХ чисел не является целым и потому ненормаль-
IJЫХ шумов ожидать не следует.
Таким образом, данное соотношение чисел зубцов статора и po
'Тора при данном числе полюсов следует считать удачным.
I(J. СВОДКА РАСЧЕТНЫХ ФОРМУЛ
Чтобы дать полное и законченное представление о хо-
де расчета обмотки статора, здесь приводится еще раз
БСЯ последовательность расчетных операций с необходи
мыми пояснениями.
А. Задание
1. Исполнение двиrателя: закрытый без обдува или
с обдувом наружной поверхности, открытый или
защищенный с нормальной или усиленной венти
ляцией.
2. Требуемое напряжение при соединении фаз в треу-
rольник V Ф [в] или в звезду ИЛ == 1,73 Иф[в].
з. Требуемая скорость вращения маrнитноrо поля по
[об/мин].
4. Число пар полюсов
3000
p=== .
по
Б. Обмер сердечника статора
1. Внутренний диаметр сердечника статора)
D [мм]
2. Наружный диаметр сердечника статора
D н [ MMj
3. Высота
hc [мм]
4. Полная
[п [мм]
t
тела статора (если доступна) j
длина сердечника статора
ПО
обмеру
53
5. Число пазов статора Z\ (по счету).
6. Размеры пазов статора по рис. 3; в том числе пол
ная rлубина паза h п [мм] (по обмеру).
7. Ширина зубца Ь э [IfMZ] (по обмеру).
8. Число п к и ширина Ь К [мм] поперечных, или число
рядов т к и диаметр d к [.лtМ] продольных веНТИJIЯ
ционных каналов (по счету и обмеру).
9. Толщина листов стали сердечника (). [мм] (по ПОk
счету числа листов на определенноЙ длине).
10. Род изоляции листов стали: бумаrа, лак, без изо
ляции.
В. Обработка результатов обмера
1. Полюсное деление
't == ;';; [.М.М].
2. Расчетная длина статора:
а) при отсутствии поперечных вентиляционных Ka
налов
4
[=== [п [ .М.М] ;
б) при наличии поперечных вентиляционных каllа
лов
[=== [п N К Ь К [.М.М] .
3. Площадь полюсноrо деления
QB === 't [ [.мм 2 ].
4. Коэффициент заполнения стали ko (по табл. 1).
5. Чистая длина стали статора
[о === ko [ [.М.М] .
6. Высота тела статора (если недоступна для измере
ния)
1
hc === 2(D H D 2 h п ) [.МИ].
7. Площадь поперечноrо сечения стали тела статора:
а) при отсутствии продольных вентиляционных
каналов
Qc === hc [о [.М.М 2] ;
54
б) при наличии одноrо ряда продольных вентиля
ционных каналов
Qc (hc ; d K ) [о [мм 2 ].
8. Число пазов на полюс и фазу
21
q===бр .
9. Площадь поперечноrо сечения стали зубцов
Qз === 3 q b 3 l o [.мм2] .
10. Площадь поперечноrо сечения паза Qп [м.м 2 ] (по co
ответствующей формуле рис. 3).
r. Расчет числа витков в фазе
1. Тип обмотки (катушечная, цепная, двухслойная).
2. Шаr обмотки у (только для цепной и двухслойноt\
обмоток). Обычно
у "'" 2,4 q.
3. Обмоточный коэффициент k (по табл. 3 или 4).
4. Предварительное значеНие индукции в зазоре Ев
[се] (в зависимости от размеров двиrателя в пре
делах от 5000 до 9000 се).
5. Предварительное число витков в фазе
w === 681'00 ОО() ИФ
k ВВ QB
б. Варианты числа витков в фазе (приrодны только
числа, которые делятся на 2\ : 6 при однослойных
обмотках или на 2\ : 3 при двухслоЙных).
7. Значения индукции в зазоре для всех вариантов
числа витков в фазе w
В === fi8600000 ИФ [ , ]
в k w QB ZC .
8. Значение индукции в зубцах для всех вариантов
числа витков в фазе
В3 === 6: Вв [lcJ.
55
9. Значение 'индукции в теле статора для всех вари
антов числа вит,ков в фазе
В 0..32 Q в В [ ]
с Qc в 2С.
10. Окончательно выбранное число витков в фазе w
(выбирается тот из вариантов, который дает наибо-
лее блаrоприятное распределение индукций).
д. Расчет диаметра проводника
1. Число параллельных ветвей а (для однослойных
обмоток обычно а == 1; для двухслойных обмоток
выбирается по соображениям укладки проводни-
ков в пазы).
2. Коэффициент заполнения паза tп (в зависимости от
типа обмотК'и ,и формы пазов от 0,33 до 0,50).
3. Число проводников В пазу
6wa
sп == .
4. Поперечное сечение одноrо проводника с изоляцией
qи == Qп fп [мм2].
Sп
5. Число параллельных проводников (проводник под-
разделяется на параллельные, если сечение qи
больше 3 4 мм 2 ).
6. Диаметр проводника с изоляцией
d и == V 4 ;'и [мм].
7. Марка проводника и двухсторонняя толщина изо
ляции (по табл. Б приложения; обычно 'марка
ПЭЛБО, и лишь при ее отсутствии ПБД для
наиболее крупных сечений или ПЭЛШО для
самых мелких).
8. Диаметр проводника без изоляции dr [мм].
9. Окончательный диаметр rолоrо проводника d r
(исправленный по табл. В приложения) .
10. Поперечное сечение rолоrо проводника qr [мм 2 ]
(по табл. В приложения) .
.56
\
Е. Расчет веса и сопротивления обмотки
1. Средняя ширина секции (только для цепных и
двухслоиных обмоток)
Т т.; (D+hn)Y [ ]
== Z .М.М .
k 1
2. Коэффициент К (для двухслойных обмоток по
табл. 5; для цепных обмоток по табл. 5 с над-
бавкой 10 15%).
3. Слаrаемое L [M.IIt] (для двухслойных обмоток по
табл. 5; для цепных обмоток по таб.'J. 5 с надбав-
кой 10 15%) или (J [ММ] (для однослойных обмо-
TOK от 20 до 50 М.и).
4. Длина лобовой части:
(j) для цепных и двухслойных обмоток
lл ==== КТ + L [ММ];
4
б) для однослойных обмоток (в среднем)
1 == l,4-r + а [ММ].
5. Полная длина витка
lв === 2(ln + lл) [ММ].
6. Вес 1 км rолоrо проводника g [ке] (по табл. В при-
ложения) .
7. Полный вес меди обмотки
0[- ===
:3 vl:al B g
1 ()ОоОО и [/(Z].
(Если применены параллельные проводники, то их
количество следует ввести в числитель; если сече-
ния параллельныx проводников неодинаковы, то
расчет вести для каждоrо сечения отдельно и ре-
зультаты суммировать).
8. Вес проводника с изоляцией
Он == [0,876 + 0,124 ( :.y] Or [1CZ].
9. Сопоставлен'ие 1 км пр-оводника r[oM] (по та:бл В
приЛ'ожения) .
57
10. Сопротивление ОДНОЙ фазы обмотки в холодном c-o
стоянии (ПрИ 150 С)
R w [в r [ ]
=== 1 OO ОЬОа О.М.
(Если применены параЛЛЕ'льные проводники, то их
количество следует ввести в знаменатель; если ce
чения параллельных проводников неодинаковы, сле
дует разделить единицу на сопротивление 1 км
КаЖдоrо из проводников, затем разделить единицу
на сумму всех этих дробей и результат подставить
в формулу вместо r).
Ж. Определение мощности после перемотки
1. Плотность тока Sa [аj.МJlл 2 ] (выбирается по табл. 6
или рис. 21).
2. ФазныЙ ток
I ф == S Лr а [а].
(Если применены параллельные проводиики, BMe
сто qr следует взять сумму их сечений).
3. Кажущаяся мощность
P 3 ИФ /ф [ ]
10()o ква.
4. Коэффициент полезноrо деЙствия 1) [%] (по табл. 7
или рис. 22).
5. Коэффициент МОЩНОСТИ cos ер (по таб.'l. 8 или
рис. 23).
6. Полезная мощность
PYj cos 'f [ ]
Р2 === 100 квт .
7. Линейная наrрузка
А === gw/ ф [а/с.м].
2p'ta
(Проверяется по табл. 9 или рис. 24).
Этим 'и заканчивае'IiСЯ расчет обм:оТ'lШ статора; к He
му остается добавить проверку соотношения чисел пазов
статора и ротора, ПРОИЗВОДИМУЮ по правилам, приведен
ным в параrрафе 9, если только статор перематывается
на новое число полюсов или если прежнее число ПОЛЮСОВ
неизвестно.
58
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРОВОДА МЕДНЫЕ ОБМОТОЧНЫЕ круrлоrо СЕЧЕНИЯ
А. Марки проводнН!(а
ПЭЛШО лакостойкая эмаль и ОДИН слоЙ шелковой пряжи;
ПЭЛШД лакостойкая эмаль и два слоя шелковой прюки;
ПЭЛБО лакостоЙкая эмаль и один слоЙ хлопчатобумажной
пряжи:
ПЭЛБД лакостоЙкая эма.1JЬ и два слоя хлопчатобумажной
пряжи;
ПЭЛБТ лакостойкая эмаль и один слой подклеенной телефон
ной бумаrи;
ПЭЛБВ лакостоЙкая эмаль и один слоЙ подклеенноЙ Д.'Iишю
волокнистой бумаrи;
ПШД два слоя шелковоЙ прюки;
ПБО один слоЙ хлопчатобумажноЙ пряжи;
ПБД два слоя Х<10пчатобумажной пряжи:
ПБОО один слой хлопчатобумажноЙ пряжи и одна оплеrка
из хлопчатой бумаrи;
пэтео эмаль и один слоЙ стеклянноЙ пряжи, подклеенноЙ
и пропитанной лаком;
пед два слоя стеклянной пряжи, подклеенной и пропитанной
лаком;
ПДА один слоЙ асбестовоrо волокна, подклееноrо и пропи
TaHHoro лаком.
(j)
о
Б. Двухсторонняя толщина изоляции проводников различных марок
I
,'\1арка проводника I () 5
I O,
ПЭЛШО
ПЭЛШД
ПЭЛБО
ПЭЛБД
ПЭЛБТ
ПЭЛБВ
0,070 0,075 0,090 0,100 0,105 0,110 0,115 0,125 0,135 0,155
0,190
. : I 0,125 {),155 0,160 0,165 0,170 0.180 0,210 0,210
. . 0.280 0,330 0,330
0,210 0,210
0,120 0,125 0,140
, !
о 10 I о 20 O,27 0,31 O,38 (),51 (),72 I,OO 1.50 I 2,26
, '
09 (),19 i O,25 0,29 O,35 0,49 0.69 0,96 1,45 '2,10 I 5,'20
I I
Д и а м е т р r о л о r о про в о д н и к а d r , мм
ПШД Изrотовляется по особым техническим условиям
ПБО 0,100 0,120 0,120 0,120 0,120 0,120 0,140 0,140
ПБД. 0,190 0,220 0,220 0,220 0,220 0,220 0,27() 0,2iO 0,330
ПБОО 0,85) 0,850 0,850
ПЭТСО 0,200 0,200 0,200 0,220 0,220 0,240
ПСД 0,230 0,230 0,250 0,250 .0,270 0,270 0,330
ПДА. .\ О,3ОО 0..30) 0,35)
л р и м е ч а н и е. Составлено на основании [ОСТ б324 52 и [ОСТ 7019 54
В. НормаJ'lЬНblе диаметры d r , сечений qr йес g 11 СО{ФО'l'иflJlение r 1 к'м МеДИ оомоточ н оЙ Kpyr.10ii
=: I Сечени I Вес l1СМ I 11С 7 'и ll f: I Сечепйе I Bec 1 lС1ti1СZ Р I ) l диаме'fР I СечеП<1е . 1 l) C 1 /СМ! 1 C, P
d r , мм qr , М.А! g, /CZ . 15°С r,OM d r , мм qr , М.lt 2 1 g, /C'l 115 0Cr, ОМ, d r , M_lt q,.. ),(м2 g, /C'l 115°Cr, ОМ
7 0,1735 1 ,5 2 99,2 ( I.:Ю) 1,3<:7 11,80 12.96
9) 0,1886 1,676 91,3 1,35 1,431 12,73 12,01
1 О,2Щ 1,8И 84,4 (1,40) 1,5.59 13,69 11.18
' ) 0,221 1,961 77,8 1,45 1,651 14,68 10,.Н
5 0,238 2,11 72,3 (1,50) 1.767 15,71 9,74
7) 0.255 "2,27 67,5 1,56 1,911 1б,9g 9,00
9 0,273 2,43 63.0 (1,62) 2,06 18,32 8,36
2) 0,302 2.68 57 О 1,68 2,22 19,71 7,75
l 0,322 2,86 53.4 (1,74) 2,38 21,1 7,23
7) 0,353 3,13 48,7 1,81 2,57 22,9 6,70
9 0,374 3,32 46,0 (1,1'8) 2,78 24,7 6,19
2) 0,407 3.62 42.3 1,95 2,99 26;5 5,76
4 0.430 3,82 40,0 (2,02) 3,20 28,:) 5,38
7) 0.4(;6 4,14 36,9 2,10 3,46 30,8 4.97
О 0,503 4,47 34,2 2,26 4,01 3.5,7 4,29
З) 0,5Н 4.81 31,8 2,44 4.68 41.6 3,68
6 0581 5,16 29,6 2,63 5,43 48,3 3,17
О) 0.636 5,66 27.0 2,83 6,29 55,9 2,7.'>,
3 0.679 6,04 25,3 3,05 7,.31 65,0 2,35
6) 0,724 6,4.3 23,8 3.28 8,45 75,1 2,04
') 0.785 t',98 21,9 3,53 9.79 87,0 1,758
l) 0,849 7,55 20,3 3,1'30 11,34 100,8 1,518
8 0,916 8,14 18,79 4,10 \.\20 117,4 1,303
2) 0,985 8,75 17,47 4,50 15,90 141,4 1,082
6 1,057 9,40 16,28 4.80 18,10 160,9 0,951
11) 1,1.31 10.05 15,22 5,20 21,2 188,8 0,812
5 1,227 10,91 14,02
При м е ч а н и е. Диаметры проводников R скобках являются мало употребительными.
0,05 0,00196 0,01746 9100 0,4
0,06 0.00283 0.0152 6310 (0,4
0,07 0,00385 0,0342 4630 0,5
0,08 0,00503 0.0447 3550 (0,5
0,09 0.00636 0,0566 2810 0,5
0,10 0,00785 0,0698 2270 (0,5
0.11 0,00950 0.0845 181.3 0.5
0,12 0,01131 0,1005 1524 (O.ti
0,13 0,01327 0,1180 1295 0,6
0.14 0,01539 0,1358 1118 (0,6
0,15 0.01767 0,1571 974 0,6
0,16 0,0201 0,1788 856 (0,7
0.17 0,0"227 0,202 758 0.7
0,18 0,0255 0.226 674 (0,7
0,19 0,0284 0.252 605 0.8
0.20 0.0314 О, '2 79 5'18 (0,8
0,21 0О3Н) 0,3(18 497 0,8
0,23 0,0-115 0.369 415 (0,9
0;2;) 0.0491 0,-136 351 11,9
0,27 0,057.3 0,509 .300 (0.9
0,29 О,Об61 0.5i7 2БО 1,0
0,31 0.0755 0,671 228 (l,f)
0.33 0,0855 0,760 201 1,0
0,35 О.О962 0,855 178,8 ( 1,1
0,3 0.1134 1,008 151,8 1,1
О,Н 0,1:320 1,173 130,3 (1,2
0,44 0.1521 1,352 113,2 1,2
с])
.....
СОДЕРЖАНИЕ
Стр.
Введение 3
1. Коrда и для чеrо нужно про изводить расчет обмотки CTa
тора?
2. Какие данные нужны для расчета обмотки? 6
3. Как нужно обрабатывать результаты обмера сердечника
статора? 11
4. Какой тип обмотки нужно IJыбрать? . i5
5. Как определить число ВИТКОВ в фазе? 25
6. Как выбрать диаметр проводника? . 32
7. Как подсчитать весовой расход проводника? 36
8. КаКОIJа будет мощность перемотанноrо двиrателя? 40
9. Всеrда ли можно изменить чнсло полюсов? 50
10. Сводка расчетных формул 53
При л о ж е н И е. Про вода медные обмоточные круrлоrо
сечения 59
}Керве rеОр2ий Константинович
КАК РАССЧИТАТЬ ОБМОТКУ СТАТОРА
АсинхРонноrо двиrАТЕЛ
Редактор П. Я. Бер2АtaН
ТехническиЙ редактор О. С. )Китникова
Сдано в ПРОНЗВО;J.ство 10/II! 1960 r.
ПодписшlO к печати 26/VII 1960 r. M 22441.
Печ. Д. 3.28. Уч. изд. л. 3. Форыат 84 Х 108'/30
Бум. л. 1. Тираж 26000. Заказ 311.
Цена 1 р. 10 к. С 1/! 61 r. 11 к.
Типоrрафия. КОИЗ. Ленинrрад, ФонтаНК8, 62
ОПЕЧАТКИ
страницаl Строка Напечатано Должно быть
14 18 снизу ZП lп
35 6 сьерху 1/ 4 . з,3 1/ 4----:з,75
3,14.2 3,14.2
57 2 с.низу Сопоставление Сопроти.вление
r. к. Жерве. Зак. 311
31
Цена 1 р. 10 к.
С 1/1 1961 f. 11 к.
\'
,
, \