Активные сопротивления обмоток статора и фазного ротора

Активные сопротивления и , Ом, определяют по основной расчетной формуле:

, (8.1)

где L – общая длина эффективных проводников фазы обмотки, м;

– площадь поперечного сечения эффективного проводника, м:

, (8.2)

— площадь поперечного сечения элементарного проводника;

— число элементарных проводников в одном эффективном;

а — число параллельных ветвей обмотки;

— удельное сопротивление материала обмотки при расчетной температуре, Ом · м;

— коэффи­циент увеличения активного сопротивления фазы обмотки от дейст­вия эффекта вытеснения тока.

В проводниках обмотки статора асинхронных машин эффект вытеснения тока проявляется незначительно из-за малых размеров элементарных проводников. Поэтому в расчетах нормальных ма­шин, как правило, принимают = 1. Некоторое увеличение потерь, обусловленное действием эффекта вытеснения тока, относят к до­полнительным потерям.

Общая длина проводников фазы обмотки L, м,

, (8.3)

где — средняя длина витка обмотки, м;

w — число витков фазы.

Среднюю длину витка находят как сумму прямолинейных па­зовых и изогнутых лобовых частей катушки:

. (8.4)

Длина пазовой части равна конструктивной длине сердечни­ков машины:

.

Лобовая часть катушки имеет сложную конфигурацию (рис. 8.2). Точные расчеты ее длины и длины вылета лобовой части тре­буют предварительного определения всех размеров катушки и со­пряжены со значительными объемами расчетов, данные которых в дальнейшем электромагнитном расчете обычно не используются. Для машин малой и средней мощности и в большинстве случаев для крупных машин достаточно точные для практических расче­тов результаты дают эмпирические формулы, учитывающие основные особенности конструктивных форм катушек.

Рис. 8.2. Катушка двухслойной обмотки статора

Катушки всыпной обмотки ста­тора. Длина лобовой части, м,

; (8.5)

вылет лобовых частей обмотки, м,

. (8.6)

В этих формулах — средняя ширина катушки, м, определяемая по дуге окружности, проходящей по серединам высоты пазов:

, (8.7)

где — укорочение шага обмотки статора. Для диаметраль­ных двухслойных обмоток, выполненных без укорочения шага, и для однослойных обмоток, включая обмотки из концентрических кату­шек, имеющих разную ширину, принимают β = 1;

и — коэффи­циенты, значения которых берут из табл. 8.1 в зависимости от числа полюсов машины и наличия изоляции в лобовых частях;

В — длины вылета прямолинейной части катушек из паза от торца сердечника до начала отгиба лобовой части, м.

Таблица 8.1. К расчету размеров лобовых частей катушек всыпной обмотки

Число полюсов 2 p	Катушки статора
Лобовые части не изолированы	Лобовые части изолированы лентой
	1,2	0,26	1,45	0,44
	1,3	0,4	1,55	0,5
	1,4	0,5	1,75	0,62
≥8	1,5	0,5	1,9	0,72

Для всыпной обмотки, укладываемой в пазы до запрессовки сер­дечника в корпус, берут В = 0,01 м. В машинах, обмотки которых укладывают после запрессовки сердечника в корпус, вылет прямо­линейной части В = 0,015 м.

Катушки из прямоугольного провода. В обмотках статоров и фаз­ных роторов асинхронных двигателей, выполненных из прямоуго­льного провода, длина лобовой части витка, м,

; (8.8)

вылет лобовой части обмотки (рис 8.3), м,

, (8.9)

где — средняя ширина катушки, для катушек статора рассчитыва­ется по (8.7), для катушек ротора

, (8.10)

где β — укорочение шага обмотки ротора;

В — вылет прямолинейной ча­сти катушек из паза (по табл. 8.2);

, — коэффициенты, опреде­ляемые из выражений

; (8.11)

, (8.12)

см. рис. 8.3.

Рис. 8.3. Обозначения размеров катушек в лобовых частях

Таблица 8.2. К расчету размеров лобовых частей катушек обмотки

из прямоугольного провода

Напряжение U, В	S, 10-3 м	B, 10-3 м	Напряжение U, В	S, 10-3 м	B, 10-3 м
≤660	3,5		6000...6600	6...7	35...50
3000...3300	5...6	35...40		7...8	60...65

Примечание. Меньшие значения для катушек с непрерывной изоляцией.

; (8.13)

где b — ширина меди катушки в лобовой части, м;

S — допустимое рас­стояние между медью проводников соседних катушек (по табл. 8.2), м;

— зубцовое деление, м.