266 (28)

266 8. Obliczanie wymiarów uzwojeń i obwodu magnetycznego maszyn

liczbę dwóch rodzajów cewek o N_a oraz o N_a+l zwojach. Wtedy liczbę zwojów N, można stopniować: w uzwojeniu jednowarstwowym — co pq,/2a„ w uzwojeniu dwuwarstwowym — co pqja,. Jednak w obu przypadkach liczba żłobków na biegun i fazę powinna być parzysta.

Pole powierzchni przekroju przewodu oblicza się na podstawie założonej wstępnie gęstości prądu J, (tabl. 7.6) ze wzoru

(8.6)

(8.7a)

1,

a,J,

przy czym prąd w uzwojeniu fazowym — w silniku

* Śf/phł/COS

— w prądnicy

I, =

P

3U_pb cos <p

(8.7b)

Jeżeli pole powierzchni Sp, < 10 mm², to uzwojenie wykonuje się z drutów o przekroju kołowym stosując taką liczbę a*, drutów równoległych, żeby średnica pojedynczego drutu w maszynach o wzniosie osi wału do ok. 180 mm nie przekraczała 1,5 mm, a w maszynach większych — ok. 2 mm. Zatem średnica drutu, w mm

W

(8.8)

Otrzymaną wartość należy zaokrąglić do najbliższej średnicy podanej w katalogu drutów nawojowych, po czym oblicza się skorygowaną wartość gęstości prądu w uzwojeniu stójana.

Z katalogu drutów izolowanych, po obraniu rodzaju izolacji, odczytuje się średnicę drutu izolowanego </, albo dwustronny przyrost izolacji i oblicza pole powierzchni S_a przeznaczonej w żłobku na uzwojenie:

— jednowarstwowe

SI    (8.9a)

k_Q2

— dwuwarstwowe

(8.9b)

*Q2

przy czym: N_u — liczba zwojów w cewce; u* — liczba drutów równoległych; d_u — średnica drutu izolowanego; k_Q2 — drugi współczynnik zapełnienia żłobka wg tabl. 6.7.

267

Jeżeli pole powierzchni S_m > 10 mm², to stosuje się druty nawojowe o przekroju prostokątnym i o wymiarach boków podanych w katalogu drutów. Dobór wymiarów oraz liczby drutów równoległych prostokątnych jest bardziej złożony niż dobór drutu o przekroju kołowym. Należy bowiem wziąć pod uwagę przewidywane ułożenie drutów w żłobku, dopuszczalne straty dodatkowe, dopuszczalną szerokość żłobka ze względu na maksymalną indukcję w zębie, a w maszynach bardzo dużej mocy — także przewidywane przeplecenie drutów równoległych oraz sposób chłodzenia uzwojenia.

Pole powierzchni pojedynczego drutu prostokątnego zawiera się w przedziale:

10+30 mm² — w prętach nieprzeplatanych;

10-5-15 mm² — w prętach przeplatanych.

Wymiar drutu w kierunku głębokości żłobka powinien być większy niż ok.

1^ mm — ze względów technologicznych oraz mniejszy niż ok. 3,5 mm — ze względu na dodatkowe straty mocy. Wymiar drutu w kierunku szerokości żłobka zależy od sposobu chłodzenia uzwojenia oraz od grubości g, warstwy izolacji głównej. Przy chłodzeniu pośrednim optymalna szerokość przewodu b = 2g,; zwykle, w celu zwiększenia zapełnienia żłobka, przyjmuje się druty nieco szersze.

Liczba a* drutów równoległych w prętach z przepleceniem Roebela musi być parzysta.

W maszynach z uzwojeniami chłodzonymi bezpośrednio stosuje się — obok drutów litych — także druty drążone z kanałem prostokątnym (rys. 8.1). Stosunek pola powierzchni kanału do pola powierzchni przekroju całego drutu drążonego

x

7 a_ub_u

0,15+0,3

trzeba uwzględnić w obliczeniach powierzchni żłobka.,W uzwojeniach chłodzonych bezpośrednio wodorem zwykle jeden przewód drążony przypada na dwa

Ryt. 8.1. Fragment pręta z drutami drążonymi, chłodzonego bezpośrednio