Этому сечению соответствует диаметр круглого паза

d = 1,13 1/39 = 7 мм.

Диаметр, на котором лежат центры пазов,

Dn = 40-(7+ 1) = 32мм,

Расстояние мел{ду центрами пазов

t = 3,14-32Д5.=.-6г?тлм.

Расстояние между центрами пазов меньше диаметра паза, т, е. зубцам не хватает места на окружности якоря. Из этого затруднения можно выйти двумя способами. Первый заключается в том, что пазы делают грушевидной или трапецеидальной формы. Пазы делаются уже и глубже, а зубцы шире. Этот способ применяют в электродвигателях заводского изготовления. Но сделать штамп сложной формы для самодельных электродвигателей невозмолсно.. Поэтому следует применить второй способ, а именно увеличить наружный диаметр якоря. Одновременно увеличится диаметр окружности, на которой располагаются середины пазов, и толщина зубцов соответственно увеличится. Чтобы для данного электродвигателя

получить толщину зубцов 2,7 мм, надо длину окружности, на КОТО:

рой расположены середины пазов, увеличить до 45 мм. Это равносильно увеличению диаметра окружности на 45 ; 3,14= 14 мм. Соответственно наружный диаметр якоря увеличится до 404-14 = 54 мм, а диаметр паза останется 7 мм, как было получено по расчету.

Переходим к расчету катушек возбуждения. Для такого относительно небольшого электродвигателя лучше применить форму статора по рис. 2-6,

Число витков на полюс при коэффициенте трансформации А = 0,1

3600-0,1 Wi =---= 180.

Возьмем плотность тока 6 А/мм. Сечение провода

s = 0,5/6 = 0,083 мм2,

В табл, 4-1 ближайшим к этому сечению провод диаметром 0,33 мм. По табл. 4-2 толщина изоляции провода ПЭЛ составляет 0,04 мм. Диаметр изолпрованного провода

4з=0,33 4-0,04 = 0,37 мм.

Площадь, занимаемая катушкой возбуждения,

= 0,372.180/0,4 = 60 мм2.

По данному сечению катушки определим графически по чертежу высоту полюса, па котором такая катушка может разместиться (ширина полюса при индукции 0,8 Т):

0,00055

Ьп = = 0,019 м= 19 ым.

Толщина статора бет =

0,9-0,04-0,8

0,00055 2-0,9-0,04-0,8

= 0,01м= 10 мм.

4-10. расчет асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым витком на полюсе

Расчетная мощность электродвигателя, В-А,

Р

Я, = 0,8-

1) cos ф

(4-26)

Произведение ri cos ф берем по кривой рис. 4-7. По кривым рис. 4-8 определяем линейную нагрузку А и индукцию в воздущном зазоре В.

Внутренний диаметр статора, ы,

D = ]/ (4-27)

Длина статора, м,

l = De. Полюсное деление, м.

т =

2р

Полюсная дуга, м,

Ь = 0,7%. Магнитный поток, Вб,

О 20 30 0 60 80 Вт

Рис, 4-7. Графики для определения Ф = ВЫ. (4-28) Ч cos Ф асинхронных двигателей

с короткозамкнутым витком. Число витков на полюс - о- вт; г - (ю-юо вт. статора

w,= . (4-29)

2р-4,44/Ф

Сечение провода обмотки статора, мм, S = Д.

Диаметр провода d определяете* по табл. 4-1. Диаметр изолированного провода

d = d + б„з. Площадь, занимаемая витками катущки, мм

Сечение полюса, м^, Ширина полюса, м,

Sn =

1.1Ф

* .....I- ii...-...............I I ill.. -.4 .li... I.Ill ii.wii*... I I. I ..Л^-

0 20 4Q 60 80 100 m no LMu l0

Рис. 4-8, Графики для определения Л и В.

/ (1-10) .10-; 2-(10-200). 10-.

об/мин об/мин

По чертежу определяем размеры катушки, среднюю длину /i витка катушки, м, и среднюю,длину k коротко-замкнутого витка, м. Затем вычисляем активное сопротивление. Ом, катушки статора:

,=.1,22. (4-30)

57 S

Активное сопротивление. Ом, короткозамкнутого витка

(4-31)

Сечение короткозамкнутого витка, мм,

9 = 1.22-.

57-Гз

(4-32)

Диаметр прутка, мм, из которого согнут короткозам-кнутый виток.

d=/- = i.i3K.

Расчет ротора асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым витком изложен в § 4-11.

4-п. пример расчета асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым витком на полюсе

Номииальнные данные: мощность Р=30 Вт, напряжение У = =200 В, синхронная частота вращения =3000 об/мни, частота сети / = 50 Гц. По кривой рис. 4-7 определяем произведение Г1С08ф=!, =0,18.

Расчетная мощность электродвигателя по (4-26)

= 0,8=133В.А.

Определяем отношение

30-103 / Вт \

Р/л = ---- = 10 --i-1 .10-3 3 000 . \об/мли j

По кривым рнс. 4-8 определяем Л=8 000 А/м; В=0,45 Т. Внутренний диаметр статора по (4-27)

If 7-133 = / 1.0,45.8000.3 000 =0-044м.

/ = 0,044.1 = 0,044 м.

3,14-0,044 т = - = 0,069 м.

Длина статора Полюсное деление

Полюсная дуга

6 = 0,7-0,069 = 0,048м.

Магнитный поток (4-28)

Ф = 0,45.0,048-0,044 = 0,00095 Вб, .Число витков на полюс статора по (4-29) 0,8-200

2-4,44.50.0,00095

= 380.

Toe, потребляемый электродвигателем, по (4-24) 30

==0,83 А.

200.0,18

Сечение провода прн плотности тока 5 А/мм 5 = 0,83/5 = 0,166 ММ.

Этому сечению по табл. 4-1 соответствует провод диаметром 0,47 мм. Толщина нзоляцнн провода ПЭЛ 0,045 мм. Диаметр изолированного провода rf,i3=0,47-f-0,045=0,515 мм.

Для этого электродвигателя выбираем конструкцию, показанную на рис. 3-5.

Так как в этом электродвигателе одна катушка на два полюса, то число витков должно быть 760. Площадь, занимаемая витками катушки,

0,515-760

F =--= 500 мм2.

По чертежу определяем длину среднего витка /i = 27 см = 0,27 м; длину короткозаикнутого витка /з=10 си =0,1 м. Активное сопротивление катушки по (4-30)

760.0,27

Активное сопротивление короткозамкнутого витка по (4-31) 29

380

= 2.10-1 Ом.

Сечение короткозамкнутого витка по (4-32) 0,1-10*

9=1,22-

57-2

= 11,8мм2.

Диаметр медного прутка, из которого согнут виток, , f11,8-4

4-12. расчет однофазного асинхронного электродвигателя с пусковой обмоткой

Как было сказано в гл. 3, магнитное поле асннхрон-ного однофазного электродвигателя можно разложить на прямое и обратное поля, вращающиеся в противоположные стороны. Ротор пересекает эти поля с разными скоростями, поэтому расчет однофазных электродвигателей содержит сложные формулы, основанные на высшей математике. В этой главе приводятся упрощенные методы расчета однофазных асинхронных электродвигателей, которые дают достаточную точность для расчета

и изготовления самодельных электродвигателей мощностью до 10 Вт.

В начале расчета задаемся номинальными данными электродвигателя: мощность Р, Вт, напряжение U, В, и частота вращения п, об/мин. Здесь приводятся формулы и пример расчета двухполюсных электродвигателей с синхронной частотой вращения 3 000 об/мин, работающих от сети переменного тока 127 В. Учитывая падение

Рис. 4-9. График для опре< деления т) cos ф асинхронных однофазных электродвигателей.

8 9Вт

напряжения в линии, расчет ведется на напряжение 120 В.

Расчетная мощность электродвигателя, В-А,

Р. = - . (4-33)

т) cos ф

Произведение г\ cos ф для однофазных электродвигателей с отключаемой пусковой обмоткой берется по кривой рис. 4-9.

Внешний диаметр статора, м.

D =10-w,. Внутренний диаметр статора, м, D = 0,55De,.

Длина статора

/ = D.

Полюсное деление, м,

т = 3,14Д2.

Магнитную индукцию в воздушном зазоре В прини-laeM по кривой рис. 4-3.

Магнитный поток, Вб, определяем по (4-7):

Ф = аВ%1.

Для однофазных электродвигателей значение а можно братьравным 0,72.

(4-34) (4-35)

7-432