Cтраница 1
Сердечники статоров двигателей с / г 250 мм протачивают по наружному диаметру для улучшения теплового контакта со станиной. Обмотанный и пропитанный сердечник впрессовывают в станину, если станина не образуется путем обливки сердечника алюминиевыми сплавами. [1]
Сердечник статора двигателя собирается из листов электротехнической стали. Ротор имеет явно выраженные полюсы, за исключением двигателей на пс - - 3000 об / мин. [2]
Сердечники статоров двигателей с высотами осей вращения / 1: 250 мм протачивают по наружному диаметру. Обработанные таким образом поверхности сердечников обеспечивают лучший тепловой контакт их. [3]
Сердечник статора двигателя набран из штампованных листов электротехнической стали. Обмотка статора трехфазная двухслойная симметричная. Сердечник ротора набран из штампованных листов электротехнической стали и имеет 56 пазов. Пазы ротора залиты алюминиевым сплавом. [4]
Листы сердечников статоров двигателей с высотами осей вращения / г 250 мм набирают на оправку по внутреннему диаметру. Если все листы в пакете совпадают по шихтовочному знаку, то значит все они собраны в пакет одной стороной и возможные неточности при штамповке листов не вызвали уменьшения размеров паза в свету. [5]
При коробчатой станине сердечники статоров двигателей также изготовляют вне станины с обмоткой и укладывают при сборке двигателей в соответствующие заточки на внутренних ребрах полустанины. К собранному сердечнику приваривают по бокам стальные пластины, которыми сердечник опирается на края станины и крепится к ней болтами. [6]
Из сопоставления столбцов 5 и 6 табл. 10.8 следует, что оптимальные диаметры сердечников статора двигателей серии АИ в целом меньше, чем у двигателей серии 4А, что определяет только за счет этого параметра их большую эффективность. [7]
Концы скоб загибают, и сердечник оказывается надежно скрепленным. Для сердечников статоров двигателей с высотами осей вращения h 50 - i - l80 мм более технологична сварка пакета сердечника несколькими продольными шзами по его наружной поверхности. [8]
Рассмотрим, как в реальных двигателях переменного тока получается вращающееся магнитное поле. Вращающееся магнитное поле синхронного двигателя образуется с помощью системы обмоток, подключаемых к сети переменного тока. Обычно в синхронных двигателях используются трехфазные обмотки, уложенные в пазы сердечника статора двигателя с определенным пространственным сдвигом по окружности. [9]
Обмотка статора с помощью контактных колец, укрепленных на статоре, и щеток соединяется с сетью. С помощью шестеренной пары г 50 и 2 25 статор двигателя Да связан с валом обычного асинхронного двигателя Д, статор которого закреплен на фундаменте; Оба двигателя - равной номинальной мощности с корОт - козамкнутыми обмотками ротора и с пном960 об / мин. Определить частоту вращения ротора па двигателя Да, мощности Р а, Р, потребляемые из сети, и мощности Р2а, Pjg. Да момент нагрузки составляет 196 Н - м, а направления вращения магнитных полей соответствуют указанным на рис. 10.78. Потерями мощности в обмотках и сердечниках статоров двигателей пренебречь. [10]
Страницы: 1
www.ngpedia.ru
Cтраница 1
Статор асинхронного двигателя конструктивно не отличается от статора синхронной машины. Он состоит из корпуса, сердечника и обмотки. [2]
Статор асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором ( рис. 69, а) состоит из чугунной станины 10, в которую впрессован стальной сердечник 12, состоящий из пакета пластин электротехнической стали. В пластинах сердечника имеются вырезы, которые в собранном пакете образуют пазы для укладки в них катушек 11 статорной обмотки. Пластины пакета сердечника современных двигателей изолированы лаковой пленкой, а двигателей старых конструкций - оклеечной бумагой. [3]
Статор асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором ( рис. 70, а) состоит из чугунной станины 10, в которую впрессован собранный на оправку стальной сердечник 12, состоящий из спрессованных листов электротехнической стали. В стальных листах сердечника имеются вырезы, которые в собранном пакете образуют пазы для укладки в них катушек 11 статорной обмотки. Листы пакета сердечника современных двигателей изолированы лаковой пленкой, а двигателей старых конструкций - оклеечной бумагой. [4]
Статоры асинхронных двигателей и синхронных генераторов мощностью до 100 кВт, как правило, имеет всыпную обмотку. [5]
Статор асинхронного двигателя ( рис. 8.4, а) состоит из сердечника 1; обмотки 2, уложенной в пазах сердечника; корпуса ( ста-нины) 3 и двух торцевых подшипниковых щитов. [6]
Статор асинхронного двигателя ничем не отличается от статора синхронного генератора или двигателя. Тело ротора собирается из стальных пластин с выштампо-ванными пазами. Обмоткой ротора служат медные или алюминиевые стержни, заложенные в пазы и запаянные с обоих торцов в кольца. Обмотка, взятая отдельно, имеет форму беличьего колеса. [7]
Статор асинхронного двигателя ( рис. 99), независимо от устройства ротора, состоит из корпуса 1, в который запрессован сердечник 2, имеющий пазы. Сердечник собран из стальных штампованных листов, изолированных друг от друга. Внешняя сторона корпуса для увеличения поверхности охлаждения выполнена ребристой. В пазах сердечника помещена трехфазная обмотка статора. [9]
Статоры асинхронных двигателей малой и средней мощности имеют в основном всыпную обмотку. [10]
Обмотки статоров асинхронного двигателя и генератора питаются током частоты 50 Гц при напряжении 380 / 220 В. [11]
Пропитку статоров асинхронных двигателей со всыпной обмоткой производят на установках УПС, которые работают следующим образом. Пропитываемый статор устанавливают в наклонное положение и нагревают до 80 - 160 С током либо подключением обмотки статора к сети, либо с помощью индукторов, смонтированных на приспособлениях для установки статоров. Лак, попадая на нагретый статор, разжижается и проникает внутрь пазов между проводниками. Во время подачи лака нагрев обмотки продолжается, но температура ее не. После прекращения подачи лака статор поворачивается в горизонтальное положение. [12]
Обмотку статора асинхронных двигателей с / г 280 мм пр: напряжении до 660 В выполняют эмалированными проводами прямоугольного сечения. При этом предварительно отформованные полукатушки укладывают в полуоткрытые пазы статора. Предварительно проводники в пазовой и лобовой частях скрепляются специальным обволакивающим покрытием. [13]
Обмотка статора асинхронного двигателя соединяется звездой или треугольником и подключается к сети трехфазного тока. [15]
Страницы: 1 2 3 4 5
www.ngpedia.ru
Изобретение относится к области электротехники, в частности к конструкции статора трехфазного асинхронного двигателя (АД) малой мощности с круговым магнитным полем. Технический результат - улучшение электрических и магнитных свойств статора АД и повышение за счет этого его энергетических показателей, а также упрощение технологии изготовления статора и уменьшение его материалоемкости. Предлагаемый статор выполнен явнополюсным, но его явновыраженные полюса не имеют обмоток и зубцовой зоны. Трехфазная обмотка статора, создающая симметричную систему фазных МДС, выполнена сосредоточенной, в виде катушек, и размещается на радиальных выступах (полюсах) торцового сердечника, расположенного у одного из торцов статора перпендикулярно оси АД с центральным отверстием для вала. Полюса торцового сердечника с обмотками замыкаются магнитно с полюсами статора стальными пакетами-стержнями. Новым в конструкции статора является то, что элементы его магнитопровода вместе с сердечником ротора образуют симметричную многофазную магнитную цепь, соединенную звездой с двумя узловыми «точками»: в торцовом сердечнике статора и в роторе. В фазах такой симметричной магнитной цепи под действием симметричной системы МДС возникает система фазных магнитных потоков, симметричная в пространстве и во времени (по фазе). При их сложении образуется круговое вращающееся магнитное поле статора, а узловые «точки» магнитной цепи имеют нулевой магнитный потенциал, в связи с чем фазные магнитные потоки статора преодолевают воздушный зазор только один раз в прямом направлении: полюс статора - воздушный зазор - сердечник ротора и имеют только нормальную (радиальную) составляющую вектора магнитной индукции. Обратный поток и тангенциальные составляющие вектора индукции в спинке ротора отсутствуют. 6 ил. 
Изобретение относится к области электротехники, в частности, к конструкции статора трехфазного асинхронного двигателя (АД) малой мощности с круговым магнитным полем.
Статор АД является одной из основных его частей. В нем энергия трехфазного электрического тока переходит в энергию вращающегося магнитного поля, которое вращается относительно статора с синхронной скоростью n1 и, взаимодействуя с ротором (с его токами), заставляет его вращаться с асинхронной скоростью n2 <n1, при этом энергия магнитного поля переходит в механическую энергию ротора и привода. [2]
Известна конструкция статора трехфазного АД малой мощности, выбранная в качестве прототипа, в которой статор, создающий вращающееся магнитное поле, имеет полый цилиндрический неявнополюсный сердечник(пакет), набранный из пластин электротехнической стали, на его внутренней поверхности имеются пазы для укладки трехфазной сетевой обмотки. Обмотка статора распределенная, каждая ее фаза состоит из нескольких катушек (секций), стороны которых равномерно распределены по пазам статора в зубцовой зоне. Магнитный поток каждой катушки, замыкаясь по сердечникам статора и ротора в поперечной плоскости АД, дважды преодолевает воздушный зазор между сердечниками статора и ротора и их зубцовые зоны. Ротор такого АД обычный, короткозамкнутый, имеет цилиндрический сердечник, набранный из пластин электротехнической стали и обмотку типа «беличья клетка» [1, 2].
Известная конструкция статора прототипа имеет ряд существенных недостатков, в том числе сложность изготовления статора, в частности, сложность изготовления пакета статора и сложность укладки его распределенной обмотки в пазы; двукратное прохождение основным потоком статора через воздушный зазор и зубцовые зоны статора и ротора требует большой величины МДС обмотки статора, величины ее тока, и приводит к увеличению размеров обмотки, статора и всего АД; в спинке ротора вектор индукции имеет значительную тангенциальную составляющую, не участвующую в создании вращающего момента; зубчатость статора создает неравномерность воздушного зазора, придает кривой индукции вдоль зазора зубчатый характер и приводит к возникновению гармоник у основного поля, к возникновению пазового рассеяния и насыщению зубцов, что также увеличивает МДС, ток и размеры статора, ограничивает величину магнитной индукции в зазоре, ограничивает мощность, передаваемую полем статора в ротор и электромагнитный момент АД; у статора увеличенная материалоемкость: увеличенный расход электротехнической стали на магнитопровод и расход меди на лобовые части обмотки соизмерим с пазовой частью обмотки [3],в создании основного вращающегося поля участвует только активная часть обмотки, находящаяся в пазах, лобовые соединения создают только поля рассеяния, т.е. увеличивают индуктивность фаз статора и их активное сопротивление, требуют большого дополнительного расхода обмоточных проводов; обмотки статора расположены в непосредственной близости от зазора и ротора и создают значительные потоки рассеяния.
Целью изобретения является улучшение электрических и магнитных свойств статора трехфазного АД малой мощности и повышение за счет этого его энергетических показателей: коэффициента мощности cos
и к.п.д. 
Указанная цель достигается за счет особой конструкции магнитопровода статора и устройства его трехфазной обмотки. Структура магнитной цепи АД аналогична структуре симметричной трехфазной электрической цепи с соединением фаз источника и нагрузки звезда-звезда с двумя нулевыми точками без нейтрали.
Магнитопровод статора выполняется явнополюсным и имеет по три явновыраженных полюса на каждую пару полюсов вращающегося магнитного поля статора; он состоит из трех магнитно замкнутых частей - трех типов стальных сердечников:
1) одной из частей магнитопровода статора служат явновыраженные полюса, расположенные вдоль окружности статора симметрично под углом 360/m эл.град. и отделенные воздушным зазором от ротора; на этих полюсах статора отсутствуют обмотки, их внутренняя поверхность гладкая, нет пазов, отсутствует зубцовая зона и все связанные с ней негативные явления и процессы;
2) в одной из торцовых частей статора АД находится другая часть его магнитопровода: неподвижный сердечник, расположенный перпендикулярно оси АД-торцовый сердечник, имеющий радиальные выступы (полюса) для размещения сетевых обмоток статора - полюса торцового сердечника, их число равно числу явновыраженных полюсов статора;
3) третьей частью магнитопровода статора служат продольные стальные пакеты -стержни, направленные параллельно оси АД и замыкающие магнитно полюса торцового сердечника с их сетевыми обмотками и явновыраженные полюса статора.
Каждый стержень и замыкаемые им полюса торцового сердечника и статора образуют фазу магнитной цепи статора; совокупность всех перечисленных частей магнитопровода статора образует симметричную (в пространстве) трехфазную магнитную цепь статора, соединенную звездой с узловой «точкой» N в торцовом сердечнике. Полюса статора, торцовый сердечник и стержни - наборные, направление их набора соответствует направлению прохождения в них магнитного потока. Цилиндрический сердечник ротора можно рассматривать как симметричную (в пространстве) трехфазную магнитную цепь ротора, соединенную звездой в узловой «точке» N1, находящейся внутри сердечника ротора, фазы которой последовательно соединены с фазами магнитной цепи статора. Значит симметричные магнитопроводы статора и ротора образуют симметричную магнитную цепь АД, соединенную звездой с двумя узловыми 
точками
N и N1, расположенными в торцовом сердечнике и в роторе.
Трехфазная обмотка статора сосредоточенная, выполненная в виде одинаковых катушек, расположенных на радиальных выступах (полюсах) торцового сердечника, они не имеют лобовых соединений с их полями рассеяния, все их стороны активны, находясь в стороне от воздушного зазора, они не создают в нем потоков рассеяния. Фазы обмотки статора, питаемые трехфазным током, являются трехфазным источником МДС, образующих симметричную (во времени) систему. Под действием трехфазного источника МДС в фазах магнитопроводов статора и ротора возникает трехфазная система фазных магнитных потоков машины, симметричная во времени (сдвиг по фазе) и в пространстве (сдвиг между осями фазных потоков). При сложении потоков симметричной системы:
1) образуется круговое вращающееся магнитное поле статора;
2) узловые «точки» магнитной цепи N в торцовом сердечнике и N1 - в сердечнике ротора являются «точками» нулевого магнитного потенциала;
3) магнитное напряжение между этими «точками» равно нулю;
4) обратный магнитный поток из ротора в торцовый сердечник равен нулю;
5) основной магнитный поток статора преодолевает воздушный зазор только один раз в направлении полюс статора - зазор - ротор и имеет только нормальную (радиальную) составляющую вектора индукции.
Именно заявленная конструкция явнополюсного магнитопровода статора, состоящего из трех магнитно замыкаемых частей, образующих симметричную трехфазную магнитную цепь статора, с сосредоточенной обмоткой, обеспечивает создание статором симметричной системы фазных магнитных потоков, сдвинутых в пространтстве и во времени, образующих вращающееся магнитное поле, равномерно распределенное вдоль окружности зазора, с однократным прохождением основного магнитного потока АД из полюсов статора через воздушный зазор в сердечник ротора и имеющего только нормальную (радиальную) составляющую вектора индукции. Сравнение заявляемого технического решения с прототипом позволило установить его соответствие критерию изобретения «новизна». При изучении других известных технических решений в области конструкции статора АД малой мощности признаки, отличающие заявляемую конструкцию статора от прототипа, не были выявлены, и потому они обеспечивают заявляемой конструкции соответствие критерию «существенное отличие».
Заявляемая конструкция статора АД обеспечивает ему по сравнению с прототипом ряд преимуществ. При отсутствии полей рассеяния обмоток статора в зазоре и на любых соединениях, а также пазовых полей рассеяния, исчезают обусловленные ими индуктивные составляющие сопротивлений; отсутствие лобовых соединений обмотки статора уменьшает ее активное сопротивление, уменьшаются тепловые потери обмотки, т.е. увеличивается cos и к.п.д. Основной магнитный поток, преодолевающий воздушный зазор только один раз, имеет в зазоре и роторе только нормальную (радиальную) составляющую вектора магнитной индукции, обеспечивающую создание вращающего момента АД; отсутствие зубцовой зоны статора и насыщения зубцов позволяет существенно увеличить магнитную индукцию в зазоре АД и его вращающий момент и значительно повысить его энергетические показатели. Пластины сердечника магнитопровода статора имеют простую форму, что позволяет усовершенствовать существующую технологию их штамповки практически без переоснащения новым прессовым оборудованием. Сосредоточенная обмотка статора в виде одинаковых по размеру и форме катушек без лобовых соединений может быть изготовлена на общем шаблоне и имеет значительно меньший расход меди. Перечисленные свойства магнитопровода и обмоток статора позволяют существенно упростить технологию сборки статора и обеспечивают ему уменьшение материалоемкости.
Изобретение поясняется чертежами. На фиг.1 представлено продольное сечение заявляемой конструкции явнополюсного статора с одной парой вращающихся полюсов (р=1), имеющего три явновыраженных полюса статора, на фиг.2 - поперечное сечение АД в зоне полюсов статора; на фиг.3 - поперечное сечение АД в торцовом сердечнике; на фиг.4 показан электрический аналог симметричной магнитной цепи, соединенной звездой без нулевого магнитопровода с двумя нулевыми «точками» N и N1, где Fc - фазные м.д.с. статора, Ф1,Ф2,Ф3 - фазные потоки статора, Zмс, Zмо, Z мр - магнитные сопротивления, соответственно фазы магнитопровода статора, воздушного зазора и ротора; на фиг.5 - показана «пространственная» диаграмма симметричной системы фазных потоков статора; на фиг.6 показана «временная» диаграмма симметричной системы фазных потоков статора прямой последовательности.
В качестве примера рассматриваются конструкция явнополюсного статора с одной парой вращающихся полюсов (р=1). Явнополюсный статор (фиг.1, 2, 3) имеет три явновыраженных полюса 1 (без обмоток), отделенных от ротора 2 воздушным зазором 3, торцовый сердечник 4 с тремя выступами(полюсами), на которых размещены три катушки сосредоточенной обмотки статора 5. Полюса статора и торцового сердечника, расположенные вдоль окружности статора симметрично под углом 120 эл.град., замыкаются магнитно продольными стальными пакетами - продольными стержнями 6. В магнитном поле полюсов статора 1 находится обычный короткозамкнутый ротор 2, симметричный относительно оси. Каждый стержень 6 вместе с замыкаемыми им магнитно полюсами статора 1 и торцового сердечника 4 образуют фазу магнитной цепи статора. Все три фазы магнитной цепи, замыкаясь магнитно между собой в торцовом сердечнике 4, образуют симметричную (в пространстве) трехфазную цепь статора, соединенную звездой с узловой «точкой» N в торцовом сердечнике 4. Симметричная магнитная цепь статора вместе с симметричным сердечником ротора 2 образуют симметричную магнитную цепь АД, соединенную звездой с двумя узловыми «точками»: N- в торцовом сердечнике 4 и N1 - внутри сердечника ротора 2.
АД работает следующим образом. Три фазные обмотки статора 5, питаемые трехфазным током, образуют трехфазный источник МДС статора (фиг.4). Его фазные МДС Fc, сдвинутые по фазе на 120°, образуют симметричную (во времени) систему. Под действием трехфазного источника МДС в фазах магнитопровода АД возникают потоки Ф 1,Ф2,Ф3, образующие в пространстве трехфазную систему магнитных потоков, симметричную в пространстве (сдвиг между осями потоков 120 эл.град., фиг.5) и во времени (сдвинуты по фазе на 120°, фиг.6). При сложении таких фазных потоков образуется круговое вращающееся поле статора, создающее вращающий электромагнитный момент АД. Узловые «точки» магнитной цепи N и N1 являются точками нулевого магнитного потенциала, между которыми магнитное напряжение равно нулю и обратный магнитный поток, возвращающийся из сердечника ротора 2 (узловой «точки» N1) в торцовый сердечник статора 4 (узловую «точку» Ы)равен нулю. Так что фазные потоки идут только в направлении от торцового сердечника 4 (узловая «точка» N)пo продольному стержню 6 к полюсу статора 1, из него через воздушный зазор 3 в сердечник ротора 5 (узловая точка N), при этом основной магнитный поток преодолевает воздушный зазор только один раз и имеет в воздушном зазоре и в сердечнике ротра только нормальную(радиальную) составляющую вектора индукции. Направление магнитных потоков в участках магнитной цепи АД показано на фиг1, 2, 3
Использование заявляемой конструкции статора обеспечивает по сравнению с существующими конструкциями следующие преимущества:
1) уменьшение полей рассеяния и тепловых потерь приводит к улучшению коэффициента мощности и к.п.д. АД;
2) отсутствие у полюсов статора зубцов и их насыщения делает воздушный зазор равномерным, а поле в зазоре - однородным, и позволяет увеличить магнитную индукцию в зазоре АД и его электромагнитный вращающийся элемент;
3) простота формы пластин магнитопровода статора и его сосредоточенной обмотким без лобовых соединений позволяет упростить технологию их изготовления и технологию сборки при значительном уменьшении материалоемкости.
Литература:
1. Постников И.М. Проектирование электрических машин. Киев: Гос. Издательство технической литературы УССР, 1960. - С.910.
2. Петров Г.Н. Электрические машины. Ч.П.М. - Л.: ГЭИ, 1963. - С.416.
3. Яковлев А.И. Электрические машины с уменьшенной материалоемкостью. - М.: Энергоатомтздат., 1989. - С.240.
Конструкция статора трехфазного асинхронного двигателя (АД) малой мощности, имеющего магнитопровод и трехфазную сетевую обмотку, предназначенные для создания вращающегося магнитного поля статора, отличающаяся тем, что магнитопровод статора выполняют явнополюсным и состоящим из трех магнитно-замыкаемых частей, то есть в его состав входят три типа стальных сердечников: явновыраженные полюса статора, не имеющие обмоток и зубцовой зоны; у одного из торцов статора находится торцовый сердечник, имеющий радиальные выступы (полюса) - полюса торцового сердечника, на которых размещаются катушки трехфазной сетевой сосредоточенной обмотки статора; аксиальные стальные пакеты - продольные стержни, замыкающие магнитно полюса торцового сердечника с сетевой обмоткой с полюсами статора; перечисленные части магнитопровода статора вместе с сердечником ротора образуют симметричную трехфазную магнитную цепь АД, соединенную звездой с двумя узловыми «точками» в торцовом сердечнике и в сердечнике ротора; трехфазная обмотка статора создает симметричную систему фазных м.д.с, под действием которой в симметричной магнитной цепи АД создается симметричная система фазных магнитных потоков, смещенных в пространстве и во времени, при сложении которых образуется круговое вращающееся поле статора, а узловые «точки» магнитной цепи АД являются «точками» нулевого магнитного потенциала, что обеспечивает только однократное прохождение магнитных потоков статора в прямом направлении из его полюсов через воздушный зазор в сердечник ротора при наличии у вектора индукции только нормальной (радиальной) составляющей.
www.freepatent.ru
Полное сечение эффективного проводника:
Из таблицы 4.5 [1] выбираем провод марки ПЭТВ диаметром dЭЛ=1,6мм, 
.
2.3 Расчет зубцовой зоны статора
Угол наклона клиновой части паза β=45°.
Из таблицы 6.3 [1] выбираем BA=1.6 Тл, BZ1=1,9 Тл.
Высота ярма:
Рис. 3 – К расчету размеров зубцовой зоны статора с полузакрытыми пазами с трапециевидной (а) или овальной (б) верхней частью
Ширина зубца:
Глубина и ширина паза у дна:
Принимаем высоту шлица hS1=0.5мм. Из таблицы 6.4 [1] bS1=3.5мм
Размер пазов с трапециевидной верхней частью:
Размер паза в свету с учетом припуска на сборку:
Припуски берем из таблицы 6.5 [1] по ширине паза -
, по глубине паза 
Верхняя клиновая часть паза используется для крепления проводников обмотки в пазу пазовой крышкой. Поэтому обмоткой занята нижняя трапециевидная часть паза:
Площадь поперечного сечения паза, занятой обмоткой вместе с изоляцией:
мм2
Площадь корпусной изоляции:
3 РАСЧЕТ РОТОРА
Рис. 4 – Фазы литой обмотки короткозамкнутого ротора.
Число фаз m2 и полюсов 2р2литой из алюминия короткозамкнутой обмотки ротора не определено структурой обмотки. Число полюсов ротора 2р2автоматически устанавливается равным числу полюсов обмотки статора 2р. Поэтому один и тот же ротор может работать в машинах с разным числом полюсов обмотки статора или в многоскоростных двигателях с переключаемым числом полюсов обмотки статора.
Принято считать, что каждый стержень образует одну фазу короткозамкнутой обмотки. Поэтому число фаз обмотки равно числу пазов ротора m2= z2. Каждая фаза состоит из одного стержня с двумя примыкающими с торцов ротора отрезками короткозамыкающих колец (рис. 4). Стержень с отрезками колец образует половину витка, поэтому число витков фазы ротора w2 =0,5. Обмоточный коэффициент такой обмотки равен единице, а условное число пазов на полюс и фазу:
Число пазов ротора:
0.8z1 ≤ z2 ≤ 1.25z1
Из таблицы 7.3 [1] выбираем z2 =38
Внешний диаметр ротора :
D2=D1 - 2δ=153-2*0.5=152мм
Внутренний диаметр ротора (равен диаметру вала):
DВ=DА*КВ =0,19*225=43мм
Длина магнитопровода ротора равна длине магнитопровода статора l2 =l1 = 0,11м
Зубцовое деление ротора:
Ток в обмотке ротора:
Где коэффициент мощности 
=0,2+0,8 cos φн=0,+0,8*0,86=0,888
Коэффициент приведения токов
Сечение стержня ротора:
Рис. 6 – Трапецеидальныеполузакрытые пазы ротора с узким шлицем.
bS2=1.5 мм, hS2=0.75 мм.
Ширина зубца ротора:
Размеры паза:
Максимальная индукция в узком сечении зубца:
Глубина и фактическое сечение паза:
Ток в короткозамыкающем кольце ротора:
,
где коэффициент приведения тока кольца к току стержня 
Сечение короткозамыкающего кольца:
Рис. 5 – Короткозамыкающие кольца ротора.
Короткозамыкающие кольца отливают с поперечным сечением в виде неправильной трапеции, большее основание которой плотно прилегает к торцу poтора (рис. 5). После заливки ротора алюминием кольца, соединенные между собой стержнями, удерживают сердечник ротора в спрессованном состоянии.
Размеры короткозамыкающих колец:
DКЛСР =D2-hКЛ =152-31=121 мм.
4 РАСЧЕТ МАГНИТНОЙ ЦЕПИ
Магнитной цепью машины называют элементы магнитопроводов (сердечников) и зазоры, по которым замыкается основной магнитный поток. Вследствие радиальной симметрии сердечников асинхронной машины магнитное поле каждой пары полюсов практически одинаково. Поэтому магнитную цепь (рис. 6) рассчитывают для одной пары полюсов.
Рис. 6 – Магнитная цепь пары полюсов асинхронного двигателя.
На рисунке: 1- воздушные зазоры; 2 – зубцы статора; 3 - зубцы ротора; 4 – ярмо (спинка) статора; 5 – ярмо (спинка) ротора.
Основной задачей расчета магнитной цепи является определение намагничивающего тока двигателя. Maгнитную цепь рассчитывают для режима холостого хода при номинальном напряжении. Ход расчета заключается в определении для каждого участка площади поперечного сечения, магнитной индукции и по ней расчетной напряженности магнитного поля, расчетной средней длины силовой линии, магнитного напряжения участка. Затем рассчитывают суммарную МДС пары полюсов и намагничивающий ток обмотки статора.
Вследствие малого воздушного зазора в асинхронных машинах относительно велико насыщение зубцов статора и ротора, что и приводит к несинусоидалыюсти (уплощению) распределения индукции в зазоре машины. Уплощение кривой магнитного поля учитывается коэффициентами полюсного перекрытия аδ и формы поля кB.
Для упрощения расчет магнитной цепи проводят по основной гармонической магнитного потока, в соответствии с этим магнитная индукция в зазоре Bδ принимается равной амплитуде первой гармонической индукции Bδ1m. Коэффициенты принимают для синусоидальной функции аδ= 2/π ≈ 0,64; кB= π/(2√2) ≈1,11.
4.1 Магнитное напряжение зазора.
Магнитное напряжение зазора на пару полюсов:
А
где 
4.2 Магнитное напряжение зубцовой зоны статора.
Высота зубца статора:
мм
- в среднем сечении зубца
4.3 Магнитное напряжение зубцовой зоны ротора.
Высота зубца ротора:
- в среднем сечении зубца
|
|
Рис. 7 – Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором 4А160 (степень;защиты IP44):
1-вал; 2 -крышка подшипниковая наружная; 3 - подшипник; 4 - крышка подшипниковая внутренняя; 5 - щит подшипниковый; 6-обмотка ротора; 7 - обмотка статора; 8-вводное устройство; 9 - рым-болт; 10- сердечник статора, //-сердечник ротора; 12 - станина; 13- лист статора крайний; 14-лист статора изолирующий; 15 - болт крепления щита; 16-кожух вентилятора; /7-вентилятор из алюминиевого сплава; 18-втулка; 19-кольцо стопорное; 20 - шпонка; 21 - лопатка вентиляционная; 22 - груз балансировочный; 23 - болт заземления; 24 - ребро; 25 - скоба; 2б - винт стопорный.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Л. Ф. Силин “ Проектирование асинхронных двигателей”
2. “Проектирование электрических машин” / Под ред. И.П.Копылова. M.:Высшая школа, 2002.
vunivere.ru
Сердечник статора, ротора или якоря электродвигателя является частью магнитной цепи, на периферии которого располагается обмотка.
Назначение сердечника в электродвигателе определило его конструкцию и технологию изготовления.
Пакеты сердечников электродвигателей изготовляются из специальной электротехнической стали, обладающей благодаря присадке кремния невысокими удельными потерями. С целью уменьшения потерь на вихревые токи пакеты сердечников статоров, роторов и якорей набираются из отдельных, изолированных между собой, листов электротехнической стали толщиной 0,5 мм, а главных полюсов из машиноподелочной стали Ст. 2 толщиной 1,5 - 2 мм.
Технологию изготовления сердечников необходимо строить таким образом, чтобы в процессе обработки и сборки не ухудшались их магнитные свойства и был получен монолитный пакет сердечника, в котором не должна подвергаться повреждениям изоляция обмоток как при ее укладке, так и в процессе эксплуатации электрической машины.
На рисунке 1 показаны конструкции сердечников электродвигателей переменного и постоянного тока.
Магнитные сердечники электродвигателей: a - статора асинхронного двигателя единой серии; б - статора асинхронного кранового электродвигателя: 1 станина; 2 кольцевая шпонка; 3,6 крайние сердечника; 5 грузовой винт; 7 шпонка; в - якоря электродвигателя постоянного тока: 1 — вал, 2 коллектор; 3 и 7 шайбы нажимные; 4, 6 пакет крайних листов; 5 листы якорные; г - главного полюса: 1 полюсный лист; 2 крайний лист полюса; 3 заклепка полюсная; 4 полюсный лист; 5 — стержень.
Сердечник статора электродвигателя единой серии (рис. 1, а) состоит из пакета отдельно набранных листов 1 и 2, скрепленных скобами 5, и нажимных шайб 4.
В крановых электродвигателях пакет сердечника статора шихтуется непосредственно в станину, в которой после опрессовки на гидропрессе запирается кольцевыми шпонками (рис. 1, б).
Пакеты сердечников фазных роторов и якорей машин постоянного тока собираются непосредственно на вал (рис. 1, в).
Сердечники главных полюсов небольших размеров скрепляются несколькими заклепками. Но такого крепления для пакетов сердечников большой длины оказывается недостаточно, так как пакет получается не жестким, вследствие чего поверхность полюса получается не прямолинейной, а винтовой.
Для придания сердечнику главного полюса необходимой жесткости, исключающей образование спирали, в пакет сердечника запрессовывается металлический стержень (рис.1, г). В стержне предусмотрены отверстия с резьбой для крепления полюса к остову.
При изготовлении сердечников особое внимание должно быть обращено на качество поверхности пазов пакетов, в которые укладывается обмотка.
Заусенцы и отдельные выступающие листы в пазу могут послужить причиной повреждения и пробоя изоляции обмоток.
Особенно опасным местом для повреждения изоляции проводников обмоток, как показывает анализ причин брака, является выход из паза пакетов статоров, роторов и якорей. В первую очередь это относится к всыпанным обмоткам.
В процессе укладки обмоток в местах перехода пазовой части в лобовую, т. е. на выходе из паза, проводники катушки обмотки перегибаются и при наличии острых кромок паза может произойти повреждение изоляции. Острые кромки паза могут повредить изоляцию и в процессе эксплуатации (из-за возможных перемещений обмотки в пазу в результате вибрации, тряски, действия центробежных сил и температурных изменений). Нарушение изоляции обмотки может произойти также за счет перемещений листов железа в процессе работы машины в результате неплотной спрессовки пакета или большого распушения зубцов крайних листов.
Распушение листов показано схематически на рис. 2.
Для предохранения обмотки от повреждения вследствие указанных причин принимаются следующие конструктивно-технологические меры.
После опрессовки пакетов листов гидравлическим прессом их сжатое состояние обеспечивается запорными скобами 3 (см. рис. 1, а) или кольцевыми шпонками 2 (см. рис. 1, б) у пакетов статоров и нажимными шайбами 5 и 7 у пакетов роторов и якорей (см. рис. 1, в).
Нажимные шайбы удерживаются на валу за счет натяга прессовой посадки.Для уменьшения величины распушения листов с торцов пакета устанавливаются несколько (четыре, пять) листов толщиной по 1 мм и применяется ступенчатая опрессовка пакета.
Вначале пакет спрессовывается полным расчетным давлением, при этом давление пресса передается пакету через технологическую оправку, которая перекрывает и зубцы листов, затем уменьшенной величиной давления насаживается нажимная шайба и пакет допрессовывается.
Применение с торцов пакета утолщенных крайних листов требует дополнительных штампов для их изготовления, распушение же при этом полностью не устраняется.
Для устранения распушения листов следует с торцов пакета установить несколько склеенных листов, вырубленных тем же штампом, что и остальные листы пакета.
Монолитный пакет можно получить, склеив листы всего пакета. Однако этот процесс требует дополнительных затрат, поэтому склеенные сердечники применяются в ответственных машинах небольших габаритов.
Как указывалось выше, острые кромки пакета представляют собой большую опасность для обмотки, поэтому на выходе из паза листов распиливаются напильником или в пакете склеенных крайних листов при его изготовлении снимается пологая фаска.
Источник:
energo.ucoz.ua
