Calculul parametrilor motoarelor electrice

Calculul parametrilor motoarelor electrice

Calculul motorului electric se efectueaza in cateva etape. La inceput se determina dimensiunile principale ale motorului, adica diametrul si lungimea rotorului. Dupa aceea se calculeaza dimensiunile crestaturilor si ale dintilor, precum si asezarea conductoarelor bobinajelor in crestaturile statorului si rotorului. Mai departe se determina fluxul si inductia in partile principale ale statorului si rotorului, determinand in acest caz caracteristicile bobinajului, adica numarul de spire si diametrul conductorului.

Ulterior se trece la determinarea dimensiunilor crestaturilor. Sectiunea crestaturii necesara pentru asezarea conductoarelor bobinajului poate fi calculata cu formula:

Marimea k_u de la numitorul formulei se numeste factor de umplere al crestaturii. El arata cat de strans sunt asezate conductoarele in crestatura. Cu cat factorul de umplere este mai mic, cu atat suprafata crestaturii trebuie sa fie mai mare. In calcule se poate lua k_u =0.6.0.7. la executarea indusului, sectiunea crestaturii trebuie sa fie mai mare decat cea calculata cu formula de mai sus, deoarece in crestatura se mai introduce teaca izolanta. Suprafata ocupata de teaca se determina cu formula:

S_t =p_tt_t    [mm²]

Astfel, sectiunea totala a crestaturii trebuie sa fie:

S_c =S+ S_t+ S_p

La motoarele executate in uzine, crestaturile au forme complicate si anume trapezoidale sau para, pentru ca in ele sa incapa un numar mare de conductoare ale bobinajului. La motoarele in executie proprie este mult mai usor sa se gaureasca crestaturi rotunde in miezul presat al indusului. Diametrul crestaturii se determina in functie de sectiunea totala a ei:

Determinandu-se dimensiunile crestaturii se poate afla grosimea dintelui. La inceput se determina diametrul D_c al cercului pe care se afla centrul crestaturilor. Pentru aceasta, din diametrul indusului trebuie sa se scada diametrul crestaturii plus 1 mm:

Distanta intre 2 crestaturi vecine va fi:

iar grosimea dintelui :    b_d=t - d_c [mm]

Grosimea dintelui in portiunea ingusta trebuie sa fie de cel putin 2 mm. Daca nu se poate obtine aceasta grosime trebuie sa se execute crestaturi cu forme complicate. In cazul in care nu e posibil sa se execute astfel de crestaturi trebuie sa se mareasca diametrul indusului pentru a obtine o grosime a dintilor de cel putin 2 mm. Deschiderea a a crestaturii trebuie sa fie mai mare cu 1 mm decat diametrul d_iz     al conductorului.

Numarul lamelelor de colector la motoarele cu tensiune mica (pana la 12V) se ia egal cu numarul de crestaturi.

De tehnologia de fabricare depind doi indici de baza ai productiei: productivitatea muncii si calitatea produselor fabricate. Daca se taie o tola de stator cu o dalta, pentru aceasta operatie va fi necesara o jumatate de ora, iar dimensiunile tolei nu vor fi tocmai exacte, marginile tolei avand neregularitati care vor trebui rectificate cu pila. Piesele automate se pot taia deodata cate trei sute intr-un minut si toate vor avea aceleasi dimensiuni, iar marginile vor fi egale si netede. Daca se asambleaza un stator din tole stantate, peretii crestaturilor vor avea o suprafata neteda, iar izolatia conductorilor nu va avea nimic de suferit la introducerea infasurarii in crestaturi.

Inca de la calculul si proiectare trebuie gandita tehnologia de fabricare care se va folosi in productie. De exemplu daca dintii rotorului vor fi foarte subtiri, ei se pot rupe;daca se admite un intrefier prea mic in timpul functionarii, rotorul va atinge statorul;daca se va lua un coeficient de umplere al crestaturilor foarte mare, bobinarea se va face cu mare greutate, iar izolatia conductoarelor se va deteriora.