3. КАК НУЖНО ОБРАБАТЫВАТЬ РЕЗУЛЬТАТЫ ОБМЕРА СЕРДЕЧНИКА СТАТОРА?
Когда обмер сердечника статора закончен и известны все размеры, перечисленные в предыдущем параграфе, следует произвести некоторые подсчеты.
1. Прежде всего нужно определить так называемое полюсное деление. Оно представляет длину части окружности расточки статора, приходящейся на долю одного полюса (рис. 5), и обозначается греческой буквой τ (тау). Так как диаметр расточки равен D, а длина ее окружности πD, то на долю каждого из 2 р полюсов приходится:
| τ = | πD | [мм] . |
| 2р |
2. Далее должна быть определена расчетная длина статора в осевом направлении l. Если в статоре нет поперечных вентиляционных каналов, то она принимается равной измеренной осевой длине:
l = lп [мм] ;
если же в статоре имеется nк поперечных каналов с шириной bк , то их нужно вычесть из измеренной длины: l = lп — nк bк [мм] . 3. Если перемножить полюсное деление τ на расчетную длину l, то получится площадь, занимаемая одним полюсом магнитного поля, или площадь полюсного деления
 |
| Рис. 5. Полюсное деление (случай четырехполюсного статора) |
QB = τl [мм2] .
4, 5. При одной и той же расчетной длине статора l количество стали зависит от толщины ее листов и рода изоляции между ними; чистая длина стали статора l0 всегда несколько меньше расчетной длины l, поэтому первую можно получить из второй умножением на коэффициент k0, меньший единицы (табл. 1):
l0 = k0l [мм] .
6. Если при обмере не была непосредственно измерена высота тела статора hc, то ее можно получить, если известен наружный диаметр статора Dн, его внутренний диаметр D и полная глубина паза hп:
hc = 1/2(Dн — D — 2 hп) [мм].
Таблица 1. Значения коэффициента k0
Толщина листов Δ, мм |
Род изоляции листов | Без изоляции | |
| бумага | лак | ||
| 0,5 0,35 |
0,90 0,87 |
0,93 0,90 |
0,95 0,93 |
7. Отсюда можно подсчитать площадь поперечного сечения стали тела статора Qc; если в статоре нет продольных вентиляционных каналов, то она получается перемножением высоты тела статора hc на чистую длину стали l0:
Qc = hc l0 [мм2] .
Если же в статоре имеется ряд продольных вентиляционных каналов с диаметром dк, то из высоты тела статора hc нужно сначала вычесть две трети этого диаметра:
| Qc = (hc - | 2 | dк) l0 [мм2] . |
| 3 |
В более крупных двигателях, в особенности быстроходных (на 3000 об/мин), может быть не один, а несколько (mк) рядов вентиляционных каналов; тогда из высоты тела статора нужно вычесть две трети от суммы диаметров каналов всех рядов (каждый из mк рядов может иметь свой диаметр каналов).
8. По заданному числу пар полюсов р и сосчитанному числу зубцов Z1 определяется так называемое число пазов на полюс и фазу q по формуле:
| q = | Z1 | . |
| 6р |
Число пазов на полюс и фазу q может быть не только целым, но и дробным.
В табл. 2 приведены числа пазов на полюс и фазу, которые могут получиться для одной, двух, трех и четырех пар полюсов при тех числах зубцов Z1, которые встречаются в двигателях отечественного 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 двигатель по тем или иным причинам не получится хорошим; значение круглых скобок объяснено ниже, при рассмотрении типов обмоток.
9. По числу пазов на полюс и фазу q, ширине зубца bз и чистой длине стали l0 можно определить площадь поперечного сечения стали зубцов:
Qз = 3qbзl0 [мм2].
Таблица 2 Числа пазов на полюс и фазу
| Число полюсов | Общее число зубцов Z1 | |||||||||||
| 12 | 18 | 24 | 27 | 30 | 36 | 42 | 45 | 48 | 54 | 60 | 72 | |
| 2 | [2] | 3 | 4 | (41/2) | 5 | 6 | [7] | [71/2] | [8] | — | — | — |
| 4 | [1] | 11/2 | 2 | (21/4) | 21/2 | 3 | 31/2 | (33/4) | 4 | 41/2 | 5 | 6 |
| 6 | — | [1] | — | (11/2) | — | 2 | — | (21/2) | — | 3 | — | 4 |
| 8 | — | — | [1] | — | (11/4) | 11/2 | (13/4) | — | 2 | (21/4) | 21/2 | 3 |
10. На основании обмера пазов вычисляется площадь поперечного сечения паза Qп; формулы для подсчета этой площади приведены на рис. 3 для каждой формы паза.
Пример 1. Обмер сердечника статора двигателя, имеющего защищенное исполнение с одним вентилятором на валу, дал следующие результаты:
- Диаметр внутренний D = 152 мм.
- Диаметр наружный Dп = 245 мм.
- Высота тела статора не могла быть измерена.
- Полная длина по дну пазов........ lп = 140 мм.
- Число зубцов......................................... Z1 = 36.
- Паз по рис. 3, в с размерами по оттиску: .........
- Ширина зубца по обмеру............. bз = 6,6 мм.
- Вентиляционных каналов никаких нет...........
- На длине 10 мм насчитывается около 19 листов стали, следовательно толщина листа Δ = 0,5 мм.
- При отгибании зубцов никакой изоляции между листами не обнаружено.
hп = 24,75 мм;
b1 = 74 мм;
b2 = 10,8 мм;
h = 20,3 мм.
Требуется намотать данный статор на две пары полюсов (р = 2) для работы в сетях 220 и 380 в. Обработка результатов обмера дает:
1. Полюсное деление
| τ = | πD | = | 3,14∙152 | = 119,3 мм. |
| 2p | 2∙2 |
2. Расчетная длина (ввиду отсутствия поперечных вентиляционных каналов равна полной длине)
l = lп = 140 мм.
3. Площадь полюсного деления
Qв = τl = 119,3 ∙ 140 = 16 700 мм2.
4. Коэффициент заполнения стали по табл. 1
k0 = 0,95.
5. Чистая длина стали статора
l0 = k0l = 0,95 ∙ 140 = 133 мм.
6. Высота тела статора
| hс = | 1 | (Dн - D - 2hп) = | 1 | (245 - 152 - 2 ∙ 24,75) = 21,75 мм. |
| 2 | 2 |
7. Площадь поперечного сечения стали тела статора
Qc = hс l0 = 21,75 ∙ 133 = 2890 мм2.
Ввиду отсутствия продольных вентиляционных каналов уменьшать высоту тела статора не требуется.
8. Число пазов на полюс и фазу
| q = | Z1 | = | 36 | = 3. |
| 6р | 6 ∙ 2 |
9. Площадь поперечного сечения стали зубцов
Qз = 3qb3l0 = 3 ∙ 3 ∙ 6,6 ∙ 133 = 7900 мм2.
10. Площадь поперечного сечения паза (по рис. 3, в)
| Qп = | πb1 | + | h | (b1 + b2) = | 3,14 ∙ 7,42 | + | 20,3 | (7,4 + 10,8) = 206,5 мм2 |
| 8 | 2 | 8 | 2 |