定子绕组计算及导线截面积选择

2.5.1.1 启示

我年青时，曾经有过一次难忘的经历。

1956年9月初，第一机械工业部要求长春第一工人技术学校开设“电气修理工”专业，让我教的课程叫作“电修工工艺学”，其中有“电机修理”的内容。学校从大连电机厂购买了30余台只有铁心，没有线圈的半成品，这30余台电机的线圈必须由我来设计。

我那时只有十九岁，刚从中专毕业。学校里教这门课的就我一个，甚至全长春市也只有我一个，没有可请教的。

我于是把一台半成品电机捧回宿舍，整天傻傻地对着它发呆。忽然，脑海里出现了一丝灵感：这定子槽的面积是可以算出来的，导线的截面积取决于电动机的额定电流，而额定电流在铭牌上写着呢。

我终于算出了定子绕组的匝数，并且取得了成功。

2.5.1.2 计算的依据

1.导线的截面积

导线的截面积取决于电动机的额定电流，额定电流可以从铭牌上得到。

该电动机的铭牌如图2-18所示，其额定电流为15.4A。根据额定电流的大小，就可以在《电工手册》上查出导线的截面积。但当时新华书店里除毛泽东著作和部分学校的教材外，几乎没有其他的书；图书馆里也只开放阅读报纸的阅览室。找不到可参考的书籍，只能凭经验估算。

图2-18 异步电动机的铭牌

一般来说，电动机里所用的导线，每平方毫米允许通过的电流大约是4A左右，当额定电流为15.4A时，导线的截面积大约为4mm²左右。

s₀=4mm²

式中 s₀———导线的截面积，mm²。

2.定子槽的面积

图2-19a所示为定子槽的大致情形，图2-19b所示为定子槽的截面。尽量准确地量出如图所示的三个尺寸，就可以粗略地算出其截面积：

S₁和S₃可按半圆面积计算：(www.xing528.com)

S₁=πD²₁/8

S₃=πD²₂/8

S₂按梯形面积计算：

图2-19 电动机的定子槽

a）定子槽的外形 b）定子槽的尺寸

S₂=（D₁+D₂）H/2

此外，电动机把定子绕组嵌入定子槽后，需用槽楔把它固定，槽内还要放置绝缘纸，包括绕组和槽之间的绝缘和上、下两层绕组之间的绝缘。所以，在计算有效面积时，应扣除辅助面积（包括槽楔加绝缘纸的面积）：

S=S₁+S₂+S₃-S₄

式中 S₁———槽底半圆的面积，mm²；

D₁———槽底半圆的直径，mm；

S₂———槽口半圆的面积，mm²；

D₂———槽口半圆的直径，mm；

H———槽底与槽口间的距离，mm；

S₃———槽底与槽口之间的面积，mm²；

S₄———辅助面积，mm²；

S———每槽的有效面积，mm²。