книги / Проектирование электрических машин

магнитное сопротивление и магнит­ ное напряжение, составляющее ос­ новную часть суммарной МДС маг­ нитной цепи всей машины. Поэтому уменьшение зазора приводит к со­ ответственному уменьшению МДС магнитной цепи и намагничивающе­ го-.тока двигателя, благодаря чему

	\				2 р = 2
					1 '
	\ h>,28L\ММ'				/
	h <250мь		Ч	/		2р=к/__
					-2t	К - =8—
			/	S
	2 p = iу				<	&
			/	*\
	Г		г		\ N	гУ=-W J2
	/ гУ-		гу
				--в,		\
	3		11
						Л
О		0,2 L			О#
						м

Рис. 6-21. К выбору воздуш ного зазора в асинхронных двигателях.

возрастает его cos tp и уменьшаются потери, в меди обмотки статора. Но чрезмерное уменьшение б приводит к возрастанию амплитуд пульсаций индукции в воздушном зазоре и, как следствие этого, к увеличению по­ верхностных и пульсационных по­ терь'. Поэтому КПД двигателей с очень малыми зазорами не улучша­ ется, а часто даже становится меньше.

В современных асинхронных двигателях зазор выбирают, исходя и з . минимума суммарных потерь. Так как при увеличении зазора по­ тери в.меди возрастают, а поверх­ ностные и пульсационные уменьшаются^ то существует оптимальное со­ отношение между параметрами, при котором сумма потерь будет наи­ меньшей. Такие расчеты проводят на ЭВМ по оптимизационным про­ граммам. При учебном проектиро­ вании величину воздушного зазора следует выбирать, руководствуясь данными выпускаемых двигателей либо следующими приближенными формулами.

Для двигателей мощностью ме­ нее 20 кВт воздушный зазор, м:

при 2р = 2

б « ( 0 ,3 н- 1,5£>). IО-3; (6-52)

при 2р5»4
б ^ О .г б + ^ - К Г 3.	(6-53)
Для двигателей средней и боль­
шой мощности
Зависимость воздушного	зазора

от внутреннего диаметра статора у двигателей серии 4А приведена на рис. 6-21.

Поверхностные и пульсационные потери в двигателях зависят не только от амплитуд, но и от часто­ ты пульсаций индукции в воздуш­ ном зазоре. В быстроходных двига­ телях частота пульсаций больше, чем в тихоходных, так как она про­ порциональна частоте вращения. Для уменьшения этого вида потерь б в быстроходных двигателях вы­ полняют большим, что уменьшает амплитуду пульсаций.

В крупных высоковольтных дви­ гателях воздушный зазор также вы­ полняют большим, обычно 1,5— 2,0 мм. В высоковольтных машинах применяют только открытые пазы на статоре и при малых зазорах это может привести к большим пульса­ циям индукции.

Воздушный зазор, полученный по эмпирическим формулам или из

графиков,	следует	округлять	до
0,05 мм при б < 0 ,5		мм и до 0,1	мм
при б > 0 ,5	мм. Например, зазор вы­
бирают равным 0,35; 0,4; 0,45;			0,5;

0,6 мм и т. д.

Выбранный по приведенным ре­ комендациям воздушный зазор, как правило, превышает минимально до­ пустимый по механическим услови­ ям. Однако все же необходимо про­ вести механический расчет вала проектируемого двигателя. Прогиб вала не должен быть больше 10% воздушного зазора.

6-7. РАСЧЕТ РОТОРА

а) Фазные роторы

Для нормальной работы асин­ хронного двигателя необходимо, чтобы фазная обмотка ротора имела столько же фаз и столько же полю­ сов, как н обмотка статора, т. е. m 2= tn \ и Р2— Pi­

rn

Число пазов ротора Z2 должно отличаться от числа пазов статора. При расчете задаются обычно чис­ лом пазов на полюс и фазу ротора

q2= q i± K ,	тогда	Z2= Z \q 2/q\.
В большинстве случаев		К = \	или
К = 1 /2 .	При характерном для		об­

моток статора асинхронных двига­ телей целом q\ обмотка ротора име­ ет целое или дробное число q2 со знаменателем дробности, равным 2. Обмотки ротора со знаменателем дробности, большим двух, встреча­ ются редко (в основном в крупных многополюсных машинах).

Число витков в фазе обмотки ротора выбирают, исходя из допу­ стимого напряжения на контактных кольцах при пуске двигателя. По­ скольку ЭДС на контактных коль­ цах Е2 определяется магнитным по­ током, который при постоянном уровне индукции в воздушном зазо­ ре растет с увеличением габаритов Двигателя, то в крупных машинах напряжение на контактных кольцах может достигнуть слишком большо­ го значения и привести к перекры­ тию или пробою изоляции колец.

Чтобы Е2 не достигала опасного значения, обмотку роторов крупных Машин выполняют с малым числом витков в фазе. В современных асин­ хронных двигателях наиболее рас­ пространенной обмоткой такого типа является двухслойная стержневая обмотка, при которой в пазу разме­ щаются только два эффективных проводника. Для уменьшения коли­ чества межгрупповых соединений она выполняется волновой.

Вотдельных машинах можно встретить и однослойную стержне­ вую обмотку ротора. Она применя­ ется как исключение в крупных ма­ шинах специального исполнения, так как требует сложной в техноло­ гическом отношении конструкции лобовых частей стержней.

Внебольших по габаритам ма­ шинах опасности чрезмерного уве­ личения Е2 нет, так как поток в них невелик и число витков в фазе об­ мотки ротора увеличивают, чтобы снизить ток через щеточные контак­ ты, что особенно важно в двигате­ лях с постоянно прилегающими к контактным кольцам щетками. Та­

кие обмотки выполняют из многовитковых катушек. Описание конст­ рукции и схем обмоток фазных рото­ ров дано в гл. 3.

Расчет обмотки фазного ротора проводят в следующей последова­ тельности.

Для определения числа витков в фазе роторов с катушечной обмот­ кой предварительно задаются ЭДС фазы Е2>при которой напряжение на контактных кольцах в момент пуска дригателя находилось бы в пределах UK= Y ! E 2= V 3 ^ 2= 150-Ь 250 В (реже до 500 В). Обмотки роторов в большинстве случаев соединяют в звезду. При соединении в треуголь­ ник UK= U 2= E 2.

Число витков в фазе

_	Е2	е 2 /,	кш
	4kbЛ0б2 f2 Ф	UXn/•_>	Л0б2

Так как Е2 выбрана приближен­ но и может быть несколько измене­ на, то, принимая отношение обмо­

точных	коэффициентов AO6i/&062= l
и ftE= 1	и учитывая,	что	при s = l
отношение / ,/ / а= 1 , получаем:
	Щ = ~	» i.	(6-55)
	и1Ч

Число эффективных проводников в пазу

% = ^

= ^

(6-56)

р г q 2

должно быть четным, поэтому полу­ ченное значение округляют, после чего уточняют число витков в фазе:

u>2 = ua2p2q2.

(6-57)

В роторах с двухслойной стерж­ невой обмоткой ип2 всегда равно двум, поэтому w2 определяют без предварительного выбора Е2:

и>2 = 2 р а<72 = -^ -.

(6-58)

После расчета W2 необходимо проверить напряжение на кольцах ротора:

£ / „ - / 3 £ /,„•!* .	(6-59)
Wy

В двигателях со стержневой об­ моткой ротора UK обычно не превы­ шает 800— 1000 В, но при расчете двигателей мощностью 1000 кВт и

182

более иногда получают значение UK более 1500—2000 В. Для снижения UK в обмотке ротора иногда выпол­ няют две параллельные ветви. При этом необходимо помнить, что стержневая волновая обмотка с а = = 2 может быть выполнена симмет­ ричной только при целом числе q2.

асинхронных двигателей из-за ма­ лой частоты (/2= s /i) не проявляет­

ся.

Окончательные размеры провод­ ников обмотки ротора определяют по табл. П-29 одновременно с рас­ четом размеров пазов.

В фазных роторах с катушечной

ОТ COS ф.

а — открытые; 6 — полузакрытые.

Предварительное

значение тока

обмоткой

выполняют

прямоуголь­

в обмотке фазного ротора, А,

L =

Л, Л vit

(6-60)

ные открытые пазы; при стержневой

обмотке — прямоугольные

полуза­

где ki — коэффициент,

учитываю­

крытые пазы с узким шлицем

(рис.

щий

влияние

тока намаг­

6-23). Ширину паза выбирают, ис­

ничивания

и

сопротивле­

ходя

из

примерного

соотношения

ния обмоток на отношение

Ьп2= (0,4-7-0,45) <2. Примеры выпол­

h /h -

Его

приближенное

нения изоляции обмоток фазных ро­

значение может быть взято

торов приведены в табл. 3-10 и 3-11.

из кривой рис. 6-22 в за­

При

расчете

заполнения

паза

висимости

от

номинально­

проводниками

и изоляцией

следует

го

cos ф, которым

задава­

учитывать припуск на сборку магнн-

лись в начале расчета;

топровода (§ 6-5). Высоту клино­

vt — коэффициент

приведения

вой части паза при расчете располо­

токов,

для

двигателей с

жения проводников

не

учитывают.

фазными роторами

В двигателях с Л=280-г-355 мм вы­

vf =

щ Wl *°б1'- .

(6-61)

полняют

Лк= 2 ,5

мм и

Лк= 3 ,5 мм

при

Л=400 мм.

Ширину

шлица

Щ ^оба

обычно

принимают

равной

Ьш=

Сечение

эффективных проводни­

= 1,5 мм, а высоту hm= 1,0 мм.

ков обмотки ротора, м2,

После

предварительных

расче­

Ъфа = / 2/Л

(6-62)

тов необходимо

уточнить

размер

и при стержневой обмотке 0 с=?эф2.

зубца

ротора

в наиболее узком се­

чении

Ьг2тЫ и проверить соответст-

Здесь Л — допустимая

плотность

вие индукции Вг2тах ее допустимому

тока, А /м 2; в роторах с катушечной

значению

для

данного

исполнения

обмоткой

при классах

нагревостой-

двигателя по табл. 6-10:

кости изоляции В и F / 2=

(5-^6,5) X

X I О6 А /м 2, а в более мощных дви­

_ я (fi> — 2/»пг) - ь аз

(6-63)

гателях

со

стержневой

обмоткой

/ 2= (4,5-f-5,5) • 10е А/м2.

*2

Эффективные

проводники неза­

Вцтах —

ей L U

(6-64)

висимо

от

их

размеров

на

элемен­

тарные

не

подразделяют,

так как

bzstnin IQTS *с

эффект вытеснения тока в обмотке

Наибольшая ширина зубца рото­

роторов при номинальных режимах

ра с открытыми пазами (рис. 6-23, а)

183

	равна:		зазора машины помимо основной
	= Ч	(6'65)	присутствует целый спектр гармоцик
			более высокого порядка, каждая из
	Наибольшая ширина зубца рото­		которых наводит ЭДС в обмотке ро­
			тора, поэтому ток в стержнях обмот­
	ра с полузакрытыми пазами (рис.
			ки имеет сложный гармонический
	6-23, б)
			состав.
	ЬЛ п й х = л ^ - *P b + *»> _	6п!.(6-66)
			В результате взаимодействия то­

Чков и полей высших гармоник воз­

Расчетная

высота

зубцов

при

никают электромагнитные моменты,

пазах обеих конфигураций принима­

Фазы обмотка.

ется

равной

высоте

паза: hz2= h a2.

б]

Короткозамкнутые роторы

Короткозамкнутые

обмотки

ро­

торов в отличие от всех других су­

ществующих обмоток не имеют оп­

ределенного числа фаз и числа по­

люсов 1. Один и тот же ротор может

работать в машинах, статоры кото­

рых выполнены на различные числа

Рис. 6-24. Фазы обмотки короткозамкнутого

полюсов. Это, в частности, опреде­

ротора.

лило

возможность

использования

которые при неблагоприятном соот­

короткозамкнутых роторов в двига­

телях

с

регулированием

частоты

ношении Z\ и Z2 могут существенно

вращения путем

переключения

чис­

ухудшать механическую характери­

ла

пар

полюсов

обмотки

статора.

стику двигателя, так как момент на

Обычно

принято

считать,

что

валу машины является суммой мо­

каждый стержень обмотки образует

ментов, обусловленных

всеми взаи­

одну фазу короткозамкнутой обмот­

модействующими

гармониками.

ки. Тогда число ее фаз равно числу

В зависимости от соотношения Z\ и

пазов

(m2= Z 2)

и обмотка

каждой

Z2 в той или иной степени проявля­

из фаз имеет V2 витка,

т. е. w2=

1/2,

ются синхронные или

асинхронные

так как при m2= Z 2 к каждой фазе

моменты от высших гармоник.

относится

один

стержень с двумя

Их влияние на момент от первой

участками замыкающих колец, рас­

гармонической приводит к появле­

положенных с разных торцов ротора

нию пиков и провалов в результи­

(рис. 6-24). Обмоточный коэффици­

рующей кривой момента.

ент такой обмотки равен единице, а

В поле зазора присутствуют так­

условное число

пазов

на

полюс и

же высшие гармоники, порядок ко­

фазу

торых определенным образом связан

с числами пазов и полюсов машины.

Это так называемые зубцовые гар­

моники, которые

вызывают шум и

При

проектировании

зубцовой

вибрацию при работе двигателя при

нормальномрежиме. Появление зуб­

зоны короткозамкнутых роторов осо­

цовых гармоник

особенно заметно

бое

внимание

следует

уделять

вы­

при малых воздушных зазорах, ха­

бору

числа

пазов ротора. Это объ­

рактерных для асинхронных двига­

ясняется тем, что в поле воздушного

телей небольшой мощности.

1 Обмотка

короткозамкнутого ротора

Исследования,

проведенные для

изучения влияния

соотношений чи­

может

быть выполнена и в виде фазной изо­

лированной от корпуса обмотки, начала и

сел зубцов на статоре и роторе на

концы фаз которой замкнуты между собой.

кривую момента, а также на шумы

Такое исполнение находит применение лишь

и вибрации,

позволили определить

в редких случаях в специальных машинах.

наилучшие

сочетания

Z\ и Z2 для

Расчет такой обмотки аналогичен расчету

обмотки фазного ротора.

короткозамкнутых двигателей с раз-

184

Т абл иц а 6-15

Рекомендуемые числа пазов короткозамкнутых асинхронных двигателей

	Число пазов роторi
Пазы без скосп			Пазы
	15*
,	12*.	15*.	14*,		(18),	19*
,	22*		22*,		26, 28*.
			(30),		31,	33,
	(16*),	17*,	34,	35
			18,	20, 26, 31,

3233, 34, 35 (18), 20, 21, 23. 24, 37,

	26,		28,		44,			46	39,		40		29,
									25,		27,
	32,			33,		34			43,	45,		47
	50,			52		56			37,	39,		41,
	38,		40,
									55,		57,	59
12	9*			14*					15*		22*
18	10*						17,		18*,				(20),
24	15*.			16*,					16,		18,
	(32)								30,	33,		34,
									35,	36
36	26,		44,			46			(24),		27,		28,
									30,	(32),			34,
42	(34),			(50),					45,	48			(38),
									(33),		34,
48	52,.54					56,			(51),		53
	34,		38,						36),		(38). (39),
60	58,		62,			64			40,	(44),			57,59
	50,		52,			68,			48, 49,			51,		56,
72	70,		74			80,			64.	69,		71		76,
	62,		64,						61,	63,		68,
	82,		86						81,	83
	26,		46,			(48)			28*. 33,				47,
									49.	50
	44,		64,			66,		68	42,	43,		51,
	56,	58,			62,		82		65,	67		60,		61,
									57,	59,
	84,		86,		88				83. 85, 87. 90
	74,	76;			78,		80,		75, 77, 79,					101,
	100,			102,			104		103,		Ю5
	(34),			36,		44,			35,	44,		61,
	62,		64		86,				63,	65		59,
	56,		58,						56.	57,
	88,		90						85,	87,		89
	56, (68), 70, 98,								(68),	(69), (71),
	100,			102,			104		(97). (99). (101)
	78,		82,		ПО,				79,.80, 81,					83,
	112,			114					109.		П1,		ИЗ
	4,	46, 74 ,					76		57.	69,		77,
									78,	79
	.8,	72,			74,		76,		70 , 71, 73, 87,
	104.		106,			108,			93,	107,			109
	ПО,			112,			114		99,	101,			ЮЗ,
120.	86, 88, 92, 94,
	96,	98,			102,				117,		123.		137.
	104,			106,		134,			139
	136,' 138,						140,
	142,			144,			146

Продолжение табл. 6-15

	£			Число пазов ротора
2р	Число паэоо<	Пазы без скоса				Пазы со скосом
	72	56,	64,	80,	88	69,	75,	80,
						89,	91,	92

9068, 70, 74, 38, (71), (73), 86, 98, 106.108, 110 87, 93, 94,

12	108	86,	88,	92,		(107),		(109)
						84,	89,		91,
		100,	116,		124,	104,	105,			111,
	144	128,	130,		132	112,	125,			127
		124,	128,		136,	125,	127,			141,
		152,	160,		164,	147,	161,			163
		166,	168,		170,
		172
	84	74 ,	94.	102,		75, 77, 79, 89,
	126	104,	106		116,	91,	93,		103
14		106,	108,			107,	117,			119,
		136,	144,		146,	121,	131,			133,
		148,	150,		152,	135,	145
		154,	158
	96	84,	86,	106,		90,	102
		108,	116,		118

16144 120, 122, 124, 138, 150 132, 134, 154,

156, 164, 166, 168, 170, 172

П р и м е ч а н и я : 1. В скобках бзяты числа пазов, при которых возможно повышение вибра­

ции донгатслсЛ.

2. Звездочкой отмечены числа пазов, приме­ няемые в основном в машинах малой мощности.

личными числами 2р. Рекомендации по выбору Z2 при известных Z\ и 2р сведены в табл. 6-15, в которой предлагается несколько возможных вариантов чисел пазов ротора при данных Z\ и 2р. В двигателях малой мощности обычно выполняют Z2< < Z \. Это объясняется рядом причин технологического характера, а так­ же тем, что с увеличением Z2 ток в стержнях ротора уменьшается и в двигателях небольшой мощности их сечения становятся очень малыми. В более крупных двигателях иногда

выполняют	Z2> Z i,	с тем чтобы
ограничить	чрезмерно	большой ток

в стержнях ротора и увеличить рав­ номерность распределения провод­ ников обмотки по длине расточки.

Ток в стержне определяется по (6-60). При этом с учетом принятых для короткозамкнутой обмотки чи­ сел фаз и витков в фазе коэффици­ ент приведения токов

v _ M *ogt =	2ffj,3 _fro0l> 66g
Щша ^оба	За

185

Сечение стержней, м2,
qc = l2/J2.	(6-69)

Плотность тока в стержнях рото­ ра машин закрытого обдуваемого исполнения при заливке пазов алю­ минием выбирается в пределах / 2 = = (2,5-^3,5) • 106 А/м2, а при защи­ щенном исполнении на 10— 15% выше, причем для машин больших мощностей следует брать меньшие значения плотности тока.

6-25, б. Угол между их векторами тоже равен ос*. Найдем соотношение между токами в стержнях и в участ­ ках колец, для чего рассмотрим один из треугольников векторной диаг­ раммы, образованный, например,

векторами токов / |2, / 2з, /с2. Из этого

треугольника имеем:

Л:г = 2^23 sin

•

Так как это соотношение спра­ ведливо для любого из элементов диаграммы токов, то, обозначив токи в кольце /кл, а токи в стержнях /2,

можем записать:

/ кл = / 2/Д,

(6-71)

где

Рис. 6-25. К расчету тока в замыкающих кольцах короткозамкнутой обмотки ротора.

. В обмотке ротора, выполненной из медных стержней, плотность тока принимают несколько большей: / 2= = (4,0-=-8,0) • 106 А /м2 (большие зна­ чения соответствуют машинам мень­ шей мощности).

Ток в короткозамкнутых кольцах находят, исходя из следующих со­

ображений.
Примем направления						токов в
стержнях	ротора		/ с\,	/ С2, /сэ -			и на
участках	замыкающих				колец,		сое­
диняющих	эти	стержни,			/ |2, / 23, /з4,
как показано на рис. 6-25, а.
Тогда для		узлов		а,	Ь,	с и т. д.
можно записать:
	К г ~	Л г	^га I
	=	Кз	Ail				(6-70)

h i = h i — h s •

Токи в стержнях сдвинуты отно­ сительно друг друга на угол аг= =2pn/Z i. Начертив многоугольник токов в стержнях (рис. 6-25, б ) , сто­ роны которого являются векторами токов стержней, сдвинутых по фазе на угол az, убеждаемся, что систе­ ме уравнений (6-70) будут соответ­ ствовать направления токов на уча­ стках колец, показанные на рис.

Д = 2 sin

= 2 sin

. (6-72)

Выражение (6-71) является рас­ четной формулой для определения тока в замыкающих кольцах корот­ козамкнутых роторов.

Плотность, тока в замыкающих кольцах /,<л выбирают в среднем, на

15—20% меньше, чем в стержнях. Это объясняется двумя причинами. Во-первых, замыкающие кольца, имея лучшие условия охлаждения по сравнению со стержнями, явля­ ются своего рода радиаторами, ко-, торые отводят тепло стержней, уси: . ливая их охлаждение. Во-вторых, в машинах, в которых для улучшения, пусковых характеристик используют эффект вытеснения тока, большое сопротивление замыкающих колец снижает кратность увеличения , об -. щего сопротивления обмотки ротора при пуске.

Площадь . поперечного сечения замыкающих колец, м2,

ЯкП =

(6-73)

.Сечение колец в роторах со вставными стержнями представляет собой прямоугольник, размеры ко­ торого (аклХ&кл) выбирают таким образом, чтобы 6кл=(1,1-Ь1.25) hm, (рис. 6-26).

Замыкающие кольца литой об­ мотки обычно выполняют с попереч­ ным сечением в виде неправильной трапеции, прилегающей одним из , оснований к торцу сердечника рото-

186

Размеры паза Ь\, Ь2 и h\ (рис. 6-27) рассчитывают, исходя из сече­ ния стержня <7с и из условия посто­ янства ширины зубцов ротора:

к	- К ) - г г ьа ; (6
1	я +

Рис. 6-27. Грушевидные пазы короткозамк­ нутого ротора.

а — полузакрытые; 6 — закрытые.

:нальном режиме работы и к сниже­ нию Мтах-

То же характерно для двигателей

сдвухклеточными роторами, имею­ щими большие пусковые моменты, но низкие коэффициенты мощности при номинальном режиме, так как поток пазового рассеяния в пере­ мычке между стержнями рабочей и пусковой клеток достигает больших значений. Поэтому для обеспечения высоких энергетических показате­ лей номинального режима следует прежде всего ориентироваться на пазы ротора с широкой верхней ча­

стью — грушевидные (см. рис. 3-8). :Пазы других форм (прямоугольные, фигурные) или двойную клетку при­ меняют только в тех случаях, когда пусковые характеристики двигателя с ротором, имеющим грушевидные пазы, не удовлетворяют требовани­ ям, поставленным в техническом за­ дании.

В асинхронных двигателях с ко­ роткозамкнутым ротором серии 4А с высотой оси вращения А ^ 250 мм

.выполняют грушевидные пазы и ли­ тую обмотку на роторе (рис. 6-27,а). В двигателях с А < 160 мм пазы име­ ют узкую прорезь со следующими размерами: 6Ш= 1 ,0 мм и /1ш= 0 ,5 м м при высоте оси вращения Л < 100 мм;

•Ьш=1,5 мм и йш= 0 ,7 5 мм при	вы­
соте вращения h = l 12-=-132	мм.

В двигателях с h = 160-=-250 мм вы­

полняют грушевидные			закрытые
пазы	(рис. 6-26,6)	с	размерами
шлица	Ьш= 1,5 мм	и	Аш= 0 ,7 мм.

Высота перемычки над пазом в дви­ гателях с 2 р ^ 4 выполняется равной Аш=0,3 мм, в двухполюсных двига­ телях Лш= 1,0-т-1,5 мм.

К = Ф г -Ь 2) ^ .

(6-76)

Ширина зубцов ротора определя­ ется по допустимой индукции Bz2 (см. табл. 6-10):

(6-77)

После расчета размеры паза сле­ дует округлить до десятых долей миллиметра и уточнить площадь се­ чения стержня qc:

Qc = - J	{Ы +	i-i) +	(6-78)
Условия		высококачественной за­
ливки	пазов	алюминием	требуют,

чтобы диаметр закругления нижней

части паза в двигателях с

132 мм

был не менее 1,5—2 мм, а двигате­ лях с 160 мм — не менее 2,5—

3мм.

Всвязи с округлениями резуль­ татов расчета необходимо просчи­ тать ширину зубцов в двух сечени­ ях Ь'г2 и Ь'л по окончательно При­

нятым размерам паза:

„ _ D 2- 2 ( h ]U+ h 'v l) - b l			(6-79)
		-& i;
Ь”л =	п 9* - 2!hI+- b* . - Ьг. (6-80)
	■z2
При	небольшом	расхождении
размеров	и Ь"л	в расчете маг­
нитного напряжения		зубцов	ротора

используется средняя ширина зубца

ьл =(Ь'л + 1 Ь )/2 . При	заметных
расхождениях — расчет	проводят

так же, как для трапецеидальных зубцов ротора (см. ниже). ‘ '

Расчетная	высота зубца	прини­
мается равной:
hz2 =	hD2— 0,1 Ь2.	(6-81)

188

В двигателях с высотой оси вра­ щения Л=280ч-355 мм выполняют закрытые пазы ротора: при 2р$г4 — трапецеидальные, сужающиеся в верхней части (рис. 6-28) и при 2 р = 2 — лопаточные (рис. 6-29).

Рис. 6-28. Трапецеидальные пазы коротко, замкнутого ротора.

Рис. 6-29. Лопаточные пазы короткозамкну­ того ротора.

Для расчета размеров трапецеи­ дальных сужающихся в верхней части пазов целесообразно исполь­ зовать графоаналитический метод, аналогичный описанному в § 6-5 для пазов всыпной обмотки статора. На­ именьшая допустимая ширина зуб­ ца ЬZimin находится ПО Вг2тах (СМ.

табл. 6-10). На построенном в доста­ точно большом масштабе эскизе зубцового деления ротора, изменяя Ьг и hn, графически определяют размеры паза по заданной площади сечения стержня дс, при которых Ватах остается в допустимых пре­ делах. Высота перемычки над пазом принимается равной /t„=0,5 мм. Ди­ аметр закругления вевхыей части

паза должен быть не менее b >3,5-г-4 мм. После построения оп­

ределяется ширина зубца			ротора:
.	D 2 - ( 2 h ' + b A			(6-82)
Ьггт ах =	Я —	Ш----- ± - Ь	ц
b	—IT^2 — (2ftп — ьг)		L	/о oqv
°z2m ln	л	~	*2-	(Ь-о<з)
Расчетная высота зубца
	ht2 = hn —0,lb2.			(6-84)
В лопаточных пазах (рис. 6-29)
высота	верхней	части паза		/г„ для

получения наибольшего эффекта вы­ теснения тока во время пуска при литой алюминиевой обмотке выпол­ няется равной 15—16 мм. Размеры нижней части лопаточных стержней рассчитывают, исходя из сечения стержня qe и постоянства ширины зубцов ротора:

=' (685)

где Ьг2и — ширина зубца на нижнем

участке,			определяемая
по допустимой индукции
в	зубцах		ротора	(см.
табл. 6-10);
tim— высота		перемычки над
пазом. Для двигателей с
2р=*2		принимают к'ш—
= 1 4 -2		мм.
Требуемое сечение нижней части
стержня
9с.н	= 0е —		4 с .в ’	(6 ‘8 6 >

где сечение верхней части стержня

qCB= Ьд(Лв — 0,11 Ьп). (6-87) Ширина верхней части стержня

Ьв = (0 ,5 -т-0,65) Ь1и.

Диаметр закругления нижней ча­ сти стержня

Наименьший допустимый размер

&2н=3-= -4 м м .

Если по (6-88) &2н < 3 мм, следу­

ет или уменьшить сечение стержня (увеличить плотность гока в нем), или несколько увеличить индукцию в зубцах ротора'.

189

. . Расстояние между центрами за­ круглений нижней части стержня

=(6-89)

После округления полученных размеров до десятых долей милли­ метра уточняется площадь сечения стержня ротора: д с,в по (6-87) и

Я0,п= Y (Ы + &!н) +

+ (&!. + <’» ) % ;	(6-90)
Яс = Яс.ь + Яс,н-	(6*91>

Размеры зубцов в верхних и ниж­ них частях рассчитывают раздельно.

Размеры верхней части зубца:

_ Ь„; (6-92)

(6-93)

где h\ = йв + й'ш.

Размеры нижней части зубца:

и,"	„ ^2	^llf	I, . /с
Ьгп =	п --------	;—:-----------	Ъ1и, (6*94)
			(6-95)

Расчетная высота участков зуб­

ца:

верхнего

h„ = h'B;

(6-96)

нижнего

hza = htt— Q,l Ьга.

(6-97)

где S „2 — полная площадь попереч­

ного сечения паза, которую предва­ рительно берут равной:

Sna ~ 1 >1 <7с-

(6-99)

Из двух возможных значений. 6„, полученных по (6-98), следует вы­ брать удовлетворяющее требовани-

Рнс. 6-30. Прямоугольные пазы коротко­ замкнутого ротора с обмоткой из алюмн-. пневых шин.

ям конструкции. Ширина алюминие­ вой шины должна быть меньше ши­ рины паза в штампе на припуск на сборку сердечника АЬп (см. § 3-5). Размеры паза окончательно опреде­ ляют после выбора стандартного сечения и размеров алюминиевой шины (табл. П-ЗЗ).

Высота паза

Ап = Лс + ДАи +	Аш,	(6-100).
где Дй„ — по табл. 6-12;
йш — высота шлица,	в	роторах
такой конструкции	выполняется
равной 4 мм.

Наибольшая и наименьшая ши­ рина зубцов при прямоугольных па­ зах ротора определяется по (6-63) и

Вкороткозамкнутых роторах с (6-65). Расчетная высота зубца-при­

	обмоткой из вставных алюминиевых	нимается равной высоте паза:
	шин выполняют открытые прямо­	= ^п-
	угольные пазы (рис. 6-30). Размеры
	паза находятся, исходя из допусти­	в) Сердечники роторов
	мой ширины зубца bamin, определен­
	ной ПО допустимой Вг2тах (табл.	Сердечники роторов асинхрон­
	6-10). Ширина паза
		ных двигателей при D2< 9 9 0 'Мм вы­
		полняют с непосредственной’ Посад­
	{tt~'biimin)— | / (h ~ b tim[n)-.—5 na^	кой на вал без промежуточной втул­
		ки. В двигателях с высотой оси вра­
	(6-98)	щения й2^ 2 5 0 мм применяют горя­
		чую посадку сердечников на гладкий

190