线圈设计程序目录一、定子硬绕组 (1)二、定子软绕组 (2)三、转子插入式绕组 (3)四、转子散下线绕组 (4)五、简化公式 (5)六、编制说明 (6)定子硬线圈(成型)一、需要数据定子外径Da ;定子内径D ; 铁心总长L ;定子槽数Zi ;极数2P ;线圈节距Y (以槽数计);每圈匝数n ,每极每相槽数q ; 未绝缘绕组的高度和宽度a ′×b ′, 绝缘后绕组直线部分的高度和宽度a ″×b ″ 绝缘后绕组端部的高度和宽度a l ″×b l ″ 导线规格; 绝缘规范;槽形尺寸 二、线圈尺寸计算1.线圈两边在定子圆周上所垮的角度: α=1360Z Y ︒⨯ 11802Z Y ︒⨯=α2.相邻二线圈端部之距离: L cb = b l ″+△△ ——两线圈端部的间隙见表1(电压≤660)表13.上层线圈斜边所张开的角度(图一) Φ=sin -1121R LcbZ π R1=D/2+G4.G=hh Kδ——线圈槽部高度单边绝缘厚度;δ′——槽下垫条厚度;ho——齿尖高。
5.未包绝缘的下层线关到槽口的距离:H=G+a″+δ″(图三)δ″——层间垫条厚。
6.线圈鼻端到定子内圆的垂直距离j其值的大小以使线圈端部抬高6°~8°一般可选用表2数值(铁心外径大者选用大值)。
表27.拉轴直径d e——一般采用12或16见表2。
(2)通过圆心O点作任意直线OX,使其与gi相交于V点。
(3)作OX1及OX2两直线,使各与OX,成α/2角度,并分别与gi交于Q 和S点。
(4)在OX取QB=G,取BB1=a′,在OX2上取SE=H,取EE1= a′,再在OX上取VK=j。
(5) 连接BK ,并作B1K1∥BK(6) 在OX 上取KY=YF=de/2,再连接EF 并作E 1F 1∥EF 。
(7) 作YX ′,使用权YX ′与YX 成10°角,得YX ′与F 1E 1交点L 。
(8) 连接BE 、B1E 、EY 并作LL 1⊥BE ,连接LO 交gi 上一点L2。
(9) 由作图量得BK 、EY 、B 1E 、LL 1、LL 2。
(10)修正BK 与EY 成弧长(只对2、4极)以OK 为半径分别以B 、K 点为圆心划弧,交于一点O 1,再以O 1为圆心,O 1K 为半径为BK BO 1K 。
以OY 为半径分别以Y 、E 点为圆心划弧,交于一点O 2,再以O 2为圆心,O 2Y 为半径为EY ,并量夹角∠YO 2E 。
BK=180πO 1K α1=1.745×O 1K α1×10-2 EY=180πO 2Y α21=1.745×O 2Y α2×10-2四、确定中部分尺寸9.斜边部分的伸出长(图二)Ld 1=tg Φ×BK10.斜边假想弧长(图二) (图二)T=212Ld EY + 11.斜边与直线部分弯曲之半径伸出长M 及弧长PQ (图二) 弯曲半径r B =r+21b ''r ——见表3 M=r B tg 280Φ-3602B r π(90-Φ)=180Brπ(90-Φ)表312.线圈端部总伸长Ld=A+M+Ld1+2de +a e ″A ——线圈端部伸出直线部分长见表4表413.平均每匝导线长(不计引线)Lcp=2[L+2A+2PQ+2T-2M+2a de '+π]14.两线圈间引线长L1=12)2(2Z LL D +π+(20~30)15.极间引线长L2=PLL D 22)2(2⨯+π+2016.加引线长后的每个线圈平均长: L=n (Lcp+nq l nl 2212+)=nLcp+2L1+q l 2217.每台绝缘导线总重: G=8.9×k ×S ×L ×Z1×10-6公斤 S ——导线截面积(包括并绕导线)k ——导线绝缘系数(双纱包线1.08;双玻璃丝包线1.2)。
转子插入式线圈一、 需要数据:转子外径D2;极数2P ;铁心长L ;转子槽数Z2;相数M ;线圈跨距Y2(以槽数计);接法; 铜线规格a ×b ;绝缘规范;(长度单位:毫米) 二、 计算(一)槽尺寸校核:(参见绝缘规范)线圈宽度=b ×并列排数+线圈绝缘厚度+匝间绝缘厚。
线圈高度=a+线圈绝缘厚度 (图一) 则槽宽应≥线圈宽+槽绝缘厚度+铜线线圈槽宽的公差+装配间隙。
槽深应≥2×线圈高+槽绝缘厚度+铜线线圈及槽高的公差+装配间隙+槽口到楔底部的距离+垫条总厚度。
(二)线圈计算1.半线圈沿转子槽间所跨之角度:(见图四α)图二整节距时α1=22180Z y 式中y2——整节距时的跨距 图二短节距时α2=22180Z y '式中y2′——短节距时的跨距 图三长端部时α3=22180Z y '' 式中y2″= y2(或y2′)+0.5 图三短端部时α4=22180Z y ''' 式中2'''y = y2(或y2′)-0.52.相邻二槽两线圈端部斜边之距离: E 1F 1=W S +△式中:W S ——端线部分绝缘后之宽度;△ ——相邻两线圈斜边间隙,选用1.0~2.0(极数少者,功率大者选用较5.由中心至上层线圈端部导线之平均半径:R 1=22D -(G+2a线圈铜线高度)6.由中心至下层线圈端部导线之平均半径:R 2=22D -(H+2a线圈铜线高度)7.上层线圈端部射线之弧长: 图二整节距时L 1=221Z y R π 图二短节距时L 1′=221Z y R 'π图三长端部时L 1″=221Z y R ''π-(2b+槽内匝间绝缘) 图三短端部时1L '''=221Z y R '''π-(2b +槽内匝间绝缘)8.下层线圈端部射线之弧长: 图二整节距时L 2=222Z y R π 图二短节距时L 2′=222Z y R 'π图三长端部时L 2″=221y R ''π-(2b+槽内匝间绝缘) 图三短端部时2L '''=222Z y R '''π-(2b+槽内匝间绝缘)sin α=1111F D F E ''''=12112R Z F E π'''=0.15932211R Z F E '''10.下层线圈端部展开时与直线部分所成的平面角度:sinβ=0.1593222 2R ZFE''11.上层线圈斜边部分射线之弧长K11-(m1+1m')=L1-2(r1+b s/2)(1-sinα)设r1=r2=6~10 m1+1m'b s——绝缘后线圈宽r1——从直线部分转向斜边部分的弯曲半径;r2——从斜边部分转向线圈端部的弯曲半径;式中L1及下式L2分别以项7、8中的值计算之。
12.下层线圈斜边部分射线之弧长K22-(m2+2m')=L2-2(r1+b s/2)(1-sinβ)13.弯曲部分之伸出长a1、c1、a2、c2a1值系由三角形D1N1C1求得a1=D2N=(r1+ b s/2)cosα取r2=r1C1=a1=(r1+ b s/2)cosαa2=(r1+ b s/2)cosβ同理C2=a2=(r1+ b s/2)cosβ14.斜边部分伸出长Cx图四时:Cx=1/2(Cx1+Cx2)=1/2(K1tanα+K2tanβ)图五长端部时:x C''=1/2(K1tanα+K2tanβ)图五短端部时:x C'''=1/2(K1tanα+K2tanβ)15.线圈端部伸出总长图四时:Ld=A+a1+Cx1+C1+d图五时:Ld=A+a 1+x C '' +C 1+d=(A+2)+a 1+x C '''C 2+(d+2) 式中A ——直线部分伸出铁心长,其值见表1d ——尖端部分伸出长=并头套宽度+10mm (一般取25~35)表116.上层线圈端部斜边弦长T 1 图四时:T 1=αsin Cx图五长端时:1T ' =αsin xC '' 图五短端时:1T ''' =αsin xC ''' 17.下层线圈端部斜边弦长T 2 图四时:T 2=βsin Cx图五长端时:2T '' =βsin xC '' 图五短端时:2T ''' =βsin x C '''18.端部斜边的弯曲半径ρ(从图六求得)K所对的弦长K K 1=2R 1sin(π180211⨯R K )K 2=2R 2sin(π180222⨯R K )MN 1=R 1-2221)(1K R - MN 2=R 2-2222)(2K R -ρ1=121182MN T MN +ρ2=222282MN T MN +(也可以用作图法求出弯曲半径ρ)19.斜边T 1T 2所对的弧长1T 2T1T 2T =180π2Raicsin R T 22~120.上层线圈由于r 1r 2所接之曲弧长 L 1=(r 1+2S b )(90°-α)180π21.下层线圈由于r 1r 2所接之曲弧长L 2=(r 1+S b )(90°-β)180π22.上层线圈半匝平均长图四时Lcp 1=L+2(A+1T+2L 1+d )图五时Lcp 1=L+2A+1T '' +1T'''+4L 1+2d+423.下层线圈半匝平均长图四时Lcp 2=L+2(A+2T+2L 2+d )图五时Lcp 2=L+2A+2T '' +2T'''+4L 2+2d+424.每台线圈未绝缘导线的总重 Gcu=r(Lcp 1+Lcp 2)Z 2S×10-6 (公斤)式中r ——导线比重,铜线r=8.9,铝线r=2.7 s ——导线截面积(包括并绕导线的截面)注:短节路与整节路线线圈计算方法一样,分别以短节距2y '或整节距y 2计算即可。
注:端部斜边的弯曲半径的求法: 1.计算法: ρ=MNT MN 8)(422+∵)2(N M N M N N a ''-''='⨯''ρρ (22)(2)(N M N M N a ''-''⨯=''ρ ∴ρ=N M N M N a ''''+''2)()(22=MNMN T 8)(42+2.作图法:如图,先画R1(R2)和斜边伸出长Cx 作一假想圆柱。