Расчет обмотки трехфазного асинхронного двигателя (стр. 5 из 6)
где Кз – коэффициент заполнения паза; Кз =0,48
- активная площадь паза, то есть занятая в пазу изолированными проводниками обмотки.Расчётный диаметр провода с изоляцией:
ммДанный диаметр отсутствует в таблицах [1], поэтому выбираем число параллельных сечений а’=2
Расчётный диаметр провода с изоляцией:
ммДиаметр изолированного провода должен быть на 1,5…2 мм меньше ширины паза d’<bш-1,5; 2,14<4-1,5; 2,14<2,5.
Гостированный диаметр изолированного провода
Гостированное сечение провода:
Определяем фактический коэффициент заполнения паза:
Обмотку двигателя будем наматывать проводом:
9. РАСЧЁТ РАЗМЕРОВ СЕКЦИЙ (ДЛИНЫ ВИТКА)
Определение длинны витка необходимо для установки шаблона при изготовлении секций катушечных групп.
Средняя длинна витка:
(м)где lа - пазовая (активная) длина витка, м. При отсутствии поперечных каналов охлаждения в магнитопроводе
м.lл- длинна лобовой части витка, м.
(м)где k - поправочный коэффициент,
Т – средняя ширина секции, м.
- коэффициент запаса, м. 
м 
м 
м10. РАСЧЁТ МАССЫ ОБМОТКИ
Расчёт массы обмотки необходим для получения обмоточного провода со склада. Масса металла обмотки определяется путём умножения плотности проводникового материала на объём провода:
(кг)где g - плотность проводникового материала, кг/м3, (для меди – 8900 кг/м3).
Пгост – фактическое сечение провода без изоляции, мм2.
Масса обмотки провода с изоляцией и учётом «срезок» ориентировочно равна:
11. ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ ОБМОТКИ ОДНОЙ ФАЗЫ ПОСТОЯННОМУ ТОКУ В ХОЛОДНОМ СОСТОЯНИИ ОПРЕДЕЛЯЕТСЯ ДЛЯ СРАВНЕНИЯ (ВЫЯВЛЕНИЯ ДЕФЕКТОВ) ПРИ КОНТРОЛЬНЫХ И ТИПОВЫХ ИСПЫТАНИЯХ
Электрическое сопротивление одной фазы обмотки постоянному току в холодном состоянии определяется выражением:
где r - удельное сопротивление проводника, для меди – 0,0172 Ом×мм2/м.
12. РАСЧЁТ НОМИНАЛЬНЫХ ДАННЫХ
К номинальным данным относятся следующие величины:
Рн – мощность, кВт;
Uн - напряжение, В;
I - ток, А;
f - частота тока, Гц;
n - частота вращения ротора, мин-1;
cos j - коэффициент мощности;
h - коэффициент полезного действия;
U/Δ - схема соединения обмоток.
Из них Uн, f, n схема соединения обмотки заданы заказчиком.
1. Номинальный ток
Номинальный фазный ток двигателя равен произведению плотности тока на сечение провода с учётом параллельных ветвей и сечений.
где j - плотность тока, А/мм2.
Плотность тока, необходимая при определении номинального тока двигателя, выбирается в зависимости от мощности и исполнения машины. Предварительно выбираем плотность тока j=4,5 и проверяем по линейной нагрузке двигателя.
Линейная нагрузка двигателя представляет собой произведение тока в проводнике на число проводников во всех пазах, приходящихся на 1м длины окружности внутренней расточки статора:
Результат вычислений линейной нагрузки сравниваем с допустимым значением она должна входить в пределы 325 – 400
, условие выполняется.2. Номинальная мощность
Принимаем коэффициент мощности сos j=0,9 и коэффициент полезного действия h=0,88 (таб. 6 [1]).
Расчётная номинальная мощность трёхфазного асинхронного двигателя (мощность на валу) определяется из выражения:
Полученное значение мощности
округляем до ближайшего стандартного:Рнгост.=18,5 КВт.
3. Стандартный ток
.Фактическая плотность тока определяется по формуле
Рассчитываем линейную нагрузку:
Сравниваем значение линейной нагрузки с допустимыми значениями 350 – 400
. Так как значение входит в пределы, составляем задание обмотчику.13. ЗАДАНИЕ ОБМОТЧИКУ
Таблица 3. Задание обмотчику.
| № | Наименование | Статор |
| 1 | Тип двигателя | 4A132S2У3 |
| 2 | Номинальная мощность, кВт | 18,5 |
| 3 | Номинальное напряжение, В | 220 |
| 4 | Номинальный ток, А | 35,39 |
| 5 | Номинальная частота вращения, мин-1 | 3000 |
| 6 | Частота тока, Гц | 50 |
| 7 | Схема соединения обмоток | U/D |
| 8 | соsj | 0,9 |
| 9 | h, % | 88 |
| 10 | Тип обмотки | петлевая |
| 11 | Масса провода, кг | 16,78 |
| 12 | Марка и сечение провода |  |
| 13 | Число параллельных сечений, шт | 2 |
| 14 | Число витков в катушке | 96 |
| 15 | Длина витка, м | 0,901 |
| 16 | Количество катушек, шт | 6 |
| 17 | Шаг обмотки | 14 |
| 18 | Число секций в катушке | 6 |
| 19 | Число параллельных ветвей | 1 |
14. РАСЧЁТ ОДНОСЛОЙНОЙ ОБМОТКИ
1. Шаг обмотки
2. Число пазов на полюс и фазу.
3. Число катушечных групп
4. Число электрических градусов на один паз
05. Число параллельных ветвей
Принимаем а=1.
6. Принцип построения схемы статорной обмотки трёхфазного асинхронного двигателя
При построении схемы, обмотка первой фазы может в общем начинаться с любого паза. Поэтому первую активную сторону секции помещаем в первый паз. Вторую активную сторону секции помещаем через двенадцать зубцов в девятнадцатый паз.
В однослойной обмотке первая катушечная группа участвует в создании первой пары полюсов, вторая – должна создавать вторую пару полюсов, следовательно, расстояние между ними должно быть равно одной паре полюсов, т. е. 360 электрических градусов. Но в данном случае у нас только одна катушечная группа и она участвует в создании только одной пары полюсов.
Обмотка фаз «В» и «С» выполняется аналогично, но они сдвинуты на 120 и 240 электрических градусов соответственно относительно обмотки фазы «А», т. е. В пазах это будет:
; 