Руководство по расчёту обмоток статоров

Каждый, кто занимается ремонтом электродвигателей сталкивался с проблемами: - двигатель греется даже без нагрузки; - двигатель уже кем-то перематывался, и сгорел через час работы, перематывать по старым обмоточным данным не решаюсь; - перемотал двигатель по заводским данным, а он греется; - привезли в ремонт без обмотки и без таблички, как мотать не знаю; - привезли двигатель известного типа, но размеры железа отличаются от указанных в справочниках и в собственных записях; - заказчик просит перемотать на другую частоту вращения, как мотать не знаю. Во всех этих случаях надо выполнять расчёт обмотки. Есть много литературы с методикой расчёта обмоток, но первые попытки самостоятельного расчёта, как правило, кончаются неудачей. Причины разные, но чаще всего пугают такие термины как индукция, магнитная проницаемость, насыщение, электродвижущая сила, петля гистерезиса, и т. д. А уж если нарваться на более углублённую методику расчёта с системами дифференциальных уравнений да ещё и в частных производных или матричные системы, то на долго, а чаще на всегда, отбивает охоту заниматься расчётами. Да, полный расчёт действительно достаточно сложный, ведь обмотка статора, это в конечном счёте цепь переменного тока со сталью от которой (стали) собственно все сложности и происходят. Оставим подробные расчёты учёным, которые исследуют переходные процессы, резонансные явления и т. д. Задача у ремонтников другая, а именно, дать вторую жизнь электродвигателю, и что бы она была максимально долгой. Автор делает попытку максимально облегчить работу по расчёту обмоточных данных на столько, что бы было достаточно 4-х арифметических действий. Для этого был выполнен расчёт витков для односкоростных двигателей с количеством пазов от 18 до 90 на различные частоты вращения и в зависимости от внутреннего диаметра и длины сердечника статора. Так же выполнен расчёт витков на двухскоростные двигатели с полюсно-переключаемыми обмотками с числом полюсов 4/2, 8/4, 12/6, 6/4, 8/6. Полученные данные с рассчитанным количеством витков сведены в соответствующие таблицы. При проектировании, двигатели рассчитываются индивидуально с учётом конструктивных особенностей, режима и условий эксплуатации, марки стали сердечника и т. д. Для таблиц все расчёты были сделаны для двигателей общепромышленного назначения, защищённого исполнения с длительным режимом работы в умеренном климате, с удовлетворительным состоянием сердечника и классом нагревостойкости изоляции «В». Поэтому, приведённое в таблицах количество витков не обязательно будет совпадать с заводским. После каждой таблицы приведены соответствующие схемы. Для определения диаметра провода, количества проводов в витке и остальных данных приведены расчётные формулы. Дан пример полного расчёта обмотки. Оглавление Определение количества витков в пазу по таблицам стр. 4 Часть I. Двигатели односкоростные. Двигатели на 3000 об/мин. с Z = 18, 24, 30, 36 и 48 стр. 4 Двигатели на 1500 об/мин. с Z = 24, 30, 36, 48, 60 и 72 стр. 9 Двигатели на 1000 об/мин. с Z = 18, 36, 45, 54, 60 и 72 стр. 15 Двигатели на 750 об/мин. с Z = 36, 48 и 72 стр. 21 Двигатели на 600 об/мин. с Z = 45, 60 и 90 стр. 25 Двигатели на 500 об/мин. с Z = 90 стр. 28 Часть II. Двигатели 2-скоростные с полюсно-переключаемой обмоткой. Двигатели на 1500/3000 об/мин. с Z = 24, 36 и 48 стр. 30 Двигатели на 750/1500 об/мин. с Z = 24, 36, 48, 54 и 72 стр. 33 Двигатели на 500/1000 об/мин. с Z = 54 и 72 стр. 37 Двигатели на 1000/1500 об/мин. с Z = 36 и 54 стр. 40 Двигатели на 750/1000 об/мин. с Z = 36 и 54 стр. 41 Часть III. Расчёт остальных параметров обмотки Расчёт площади паза стр. 43 Расчёт диаметра провода и количества проводов в витке стр. 43 Расчёт средней длины витка стр. 44 Расчёт сопротивления обмотки постоянному току стр. 44 Расчёт массы провода стр. 45 Расчёт мощности двигателя стр. 46 Расчёт количества витков при изменении частоты вращения стр. 46 О расчёте токов холостого хода стр. 46 Таблица предельно допустимых значений токов холостого хода стр. 47 Расчёт шаблонов для намотки катушек однослойных концентрических обмоток стр. 49 Пример расчёта обмотки статора стр. 50