Цель работы- знакомство со способами расчета и практического выполнения обмоток асинхронного двигателя.
Оборудование и приборы
Обмотка статора выполняется на макете статора, а обмотка ротора на макете ротора.
Содержание работы
1.На основе полученного задания выполнить расчет обмотки.
2.Начертить звезду пазовых ЭДСи сделать распределение пазов по фазам.
3.Выполнить развертку каждой фазы отдельно и приступить к намотке обмотки.
4.Проверить функционирование выполненной обмотки на стенде.
5.Рассчитать обмоточные коэффициенты.
Пояснения к работе
На базе сведений о конструкции разных видов обмоток и в соответствии с заданием приступить к практическому выполнению обмотки статора или ротора.
Обмотки статора и ротора асинхронной машины выполняют две функции:
1.Создают МДС и магнитное поле в машине.
2.Служат тем элементом, в котором индуктируется ЭДС машины.
Одна и та же обмотка способна выполнять и ту, и другую функцию.
Любая обмотка статора или ротора состоит из следующих элементов: активный проводник, виток, секция (катушка), катушечная группа.
Два активных проводника, расположенные на расстоянии полюсного шага и соединенные последовательно, создают виток.
Несколько последовательно соединенных витков, которые имеют общую изоляцию, создают секцию (катушку).
Несколько последовательно соединенных и расположенных в соседних пазах секций создают катушечную группу.
Каждая фаза обмотки создается одной или несколькими катушечными группами.
Обмотки машин переменного тока бывают однослойными или двухслойными.
Если активная сторона секции полностью заполняет паз, то такая обмотка называется однослойной. В такой обмотке число секций (S)в два раза меньше числа пазов (Z).
Если в одном пазу помещаются активные стороны двух разных секций, то обмотка называется двухслойной.
Число секций (S)в двухслойной обмотке равно числу пазов (Z) статора или ротора.
Расчет обмоток
Расчет обмоток всех типов выполняется с использованием определенных формул, илюстрируется звездой пазовых ЭДС и завершается схемой-разверткой соответствующей обмотки.
Как отмечалось выше, ширина секции обмотки должна приблизительно равняться полюсному делению статора или ротора:
,
где Z - число пазов статора или ротора;
p - число пар полюсов машины.
Фактическая ширина секции называется шагом обмотки (y). Если y=τ , обмотка имеет диаметральный шаг; при y<τ – укороченный шаг.
,
<1 - относительный шаг.
Укорочение шага выполняют с целью улучшения формы кривой МДСи ЭДС, однако, укорочение шага приводит к уменьшению ЭДС обмотки пропорционально величине коэффициента укорочения:
где 
– номер гармоники: 1,3,5...
Проводники обмотки, размещенные в соседних пазах, имеют здвиг по фазе
Как раз с этим углом сдвигаются векторы звезды пазовых ЭДС.
Число пазов на полюс и фазу (q), или число секций в одной катушечной группе
,
где m – число фаз обмотки.
При q=1 обмотка называется сосредоточенной, при q>1 распределенной. Распределение обмотки выполняют также с целью улучшения формы кривой МДСи ЭДС. В случае, когда обмотка распределена и ее проводники размещены в разных пазах, ЭДС обмотки уменьшается пропорционально коэффциенту распределения:
Обмоточный коэффициент учитывает укорочение шага и распределение обмотки:
.
Зная угол пазового здвига 
, легко определить число пазов, соответствующее углу 120° :
Как раз на это число пазов фаза В смещена относительно фазы А, а фаза С относительно фазы В.
Однослойные обмотки
По форме выполнения секций однослойные обмотки разделяют на равносекционные (или шаблонные) и концентрические.
В равносекционных обмотках все секции одинаковые и выполняются на одном шаблоне.
По форме вигиба лобовых частей равносекционные обмотки могут быть эвольвентные и цепные.
В концентрических обмотках секции, входящие в катушечную группу, имеют разную ширину (шаг) и вкладываются концентрично одна в другую.
По числу вигибов лобовых частей концентрические обмотки бывают двухплоскостные и трехплоскостные.
При четном числе пазов на полюс и фазу (q) есть возможность и концентрические, и равносекционные обмотки выполнять «вразряд». В этом случае q/2 секций имеют лобовые части, направленные в одну сторону, а другие q/2секций имеют лобовые части, направленные в противоположную сторону.
Расчет концентрической двухплоскостной обмотки:
Дано Определить
Z=24; 
p=2; 
m=3; 
Обмотка концентрическая 
kоб1; kоб3; kоб5; kоб7.
На рис.1.1 показана звезда пазовых ЭДС, которая выполняется на одну пару полюсов. Поскольку в задании указаны две пары полюсов, на звезде пазовых ЭДСкаждому вектору отвечают два номера пазов.
Если одна из сторон секции (рис.1.2) будет уложена в паз 1, то противоположная сторона секции равносекционной обмотки должна занять паз (1+у)=7, другая секция должна занять пазы 2 и 8.
Однако в концентрической обмотке секции имеют разную ширину и занимают пазы 1и8, 2и7.
В соответствии со звездой пазовых ЭДС фазе А будут принадлежать и пазы 13,14,19,20, где будет размещена другая катушечная группа фазы А-Х (рис.1.2).
 |
Рисунок 1.1 – Звезда пазовых ЭДС.
 |
Рисунок 1.2 - Схема одной фазы однослойной двухплоскостной обмотки
Для выполнения другой фазы необходимо сделать сдвиг на 120°, или на 4 паза, т.е. фаза В будет иметь начало в пазу 5 и занимать пазы 5,6,11,12и 17,18,23,24.
Фаза С должна иметь начало в пазу 9. Полная схема однослойной концентрической обмотки приведена на рис. 1.3.
 |
Рисунок 1.3 - Схема трехфазной однослойной двухплоскостной обмотки
На рис. 1.4 показана цепная равносекционная обмотка по данным предыдущего примера. Звезда пазовых ЭДСостается той же, что и в предыдущем случае. Однако все секции имеют одинаковый размер и форму.
Рисунок 1.4. – Схема трехфазной цепной равносекционной обмотки
Двухслойные обмотки
Двухслойную обмотку можно получить из однослойной с полным шагом, если каждую секцию разделить на две и применить к ним принцип «разрядки».
Обычно в двухслойных обмотках левые стороны секций занимают верхнюю часть паза, а правые стороны - нижнюю.
На развертке (на схеме) обмотки каждый паз изображается двумя линиями. Верхняя часть паза изображается сплошной линией, нижняя часть паза - штриховой.
Соответственно – левая часть секции изображается сплошной линией, а правая - штриховой (рис.1.5).
По способу соединения секций между собой двухслойные обмотки делятся на петлевые и волновые. На (рис.1.5) представлен фрагмент петлевой обмотки.
Принципиально, расчет двухслойной обмотки ничем не отличается от расчета однослойной обмотки и поэтому, как пример, можна использовать те же данные, что в примере однослойной обмотки.
Расчет двухслойной петлевой обмотки:
Дано: Определить:
Z=24; 
p=2; 
m=3; 
Z120=120o/aел=120°/30=4; kоб1; kоб3; kоб5; kоб7.
Звезда пазовых ЭДСпоказана на рис.1.1. Но следует иметь в виду, что в двухслойной обмотке кроме верхних частей паза: 1,2,3..., есть еще и нижние части: 1`,2`,3`... .
Обозначать нижние части пазов на звезде пазовых ЭДС не обязательно, однако необходимо твердо помнить, что нижние стороны секций отстают от верхних на расстоянии шага y.
На рис.1.5 показана фаза А двухслойной петлевой обмотки для указанных выше данных.
Рисунок 1.5. – Схема одной фазы двухслойной петлевой обмотки
В связи с тем, что в двухслойной обмотке количество секций вдвое больше, чем в однослойной, вдвое больше выявляется и секционных групп. Смотри рис.1.2 и рис.1.5 в сравнении.
Если шаг обмотки полный (диаметральный) и 
, то нижние стороны секций находятся в пазах «своей» фазы, т.е. в пазах, где размешены верхние стороны секций той же фазы.
Если шаг укороченный и 
, то часть нижних сторон секций одной фазы будут размещены в пазах другой (следующей) фазы.
На рис.1.5 показан способ выполнения петлевой двухслойной обмотки с диаметральным шагом. Характерной особенностью двухслойной обмотки является то, что четные (вторая, четвертая) секционные группы включаются в схему в «вывернутом» состоянии.
Схема выполнения обмотки фазы А-х, может быть записана таким образом:А, 1-7`, 2-8`, 7-13`, 8-14`, 13-19`, 14-20`, 19-1`, 20-2`, Х.
На рис.1.6 показана полная схема трехфазной двухслойной петлевой обмотки с диаметральным шагом.
После выполнения обмотки статора или ротора, проводится проверка работоспособности соответствующей обмотки на стенде (рис.1.7).
Рисунок 1.6. – Схема трехфазной двухслойной петлевой обмотки
Рисунок 1.7-Схема для проверки правильности выполнения обмотки
Контрольные вопросы
1. По какому закону стремятся выполнить распределение магнитной индукции вдоль воздушного зазора?
2. Что такое катушечная группа?
3. Что подразумквается под углом фазной зоны?
4. Что такое коэффициент распределения обмотки?
5. С какой целью обмотки машин переменного тока выполняют с укороченным шагом?
6. Что такое коэффициент укорочения обмотки?
7. Что такое сосредоточенная обмотка?
8. Что такое обмоточный коэффициент?
9. Какая обмотка называется шаблонной?
10. Что случится, если на одной из фаз поменять местами начало и конец?
В отчете представить:
1. Задание, расчет обмотки и обмоточных коэффициентов для 
2. Звезду пазовых ЭДС.
3. Схему обмотки.
4. Схему установки для проверки работы обмотки.
Лабораторная работа 2
Читайте также:
lektsia.com
Если в паспорте электродвигателя указано, например, 220/380 в, это означает, что электродвигатель может быть включен как в сеть 220 в (схема соединения обмоток - треугольник), так и в сеть 380 в (схема соединения обмоток - звезда). Статорные обмотки асинхронного электродвигателя имеют шесть концов.
По ГОСТу обмотки асинхронного двигателя имеют следующие обозначения: I фаза - С1 (начало), С4 (конец), II фаза - С2 (начало), С5 (конец), III фаза - С3 (начало), С6 (конец). 
Рис. 1. Схема подключения обмоток асинхронного двигателя: а - в звезду, б - в треугольник, в - исполнение схем "звезда" и "треугольник" на доске зажимов.
Если в сети напряжения равно 380 В, то обмотки статора двигателя должны быть соединены по схеме "звезда". В общую точку при этом собраны или все начала (С1, С2, С3), или все концы (С4, С5, С6). Напряжение 380 в приложено между концами обмоток АВ, ВС, СА. На каждой же фазе, то есть между точками О и А, О и В, О и С, напряжение будет в √З раз меньше: 380/√З = 220 В. 
Способы подключения электродвигателей
Если в сети напряжение 220 В (при системе напряжений 220/127 В, что в настоящее время, практически нигде не встречается) обмотки статора двигателя должны быть соединены по схеме "треугольник".
В точках А, В и С соединяются начало (Н) предыдущей с концом (К) последующей обмотки и с фазой сети (рис. 1, б). Если предположить, что между точками А и В включена I фаза, между точками В и С - II, а между точками С и А - III фаза, то при схеме "треугольник" соединены: начало I (С1) с концом III (С6), начало II (С2) с концом I (С4) и начало III (С3) с концом II (С5).
У некоторых двигателей концы фаз обмотки выведены на доску зажимов. По ГОСТу, начала и концы обмоток выводят .в том порядке, как эго показано на рисунке 1, в.
Если теперь необходимо соединить обмотки двигателя по схеме "звезда", зажимы, на которые выведены концы (или начала), замыкают между собой, а к зажимам двигателя, на которые выведены начала (или концы), присоединяют фазы сети.
При соединении обмоток двигателя в "треугольник" соединяют, зажимы по вертикали попарно и к перемычкам присоединяют фазы сети. Вертикальные перемычки соединяют начало I с концом III фазы, начало II с концом I фазы и начало III с концом II фазы.
При определении схемы соединения обмоток можно пользоваться следующей таблицей: Напряжение, указанное в паспорте электродвигателя, В Напряжение в сети, В 127 220 380 127 / 220 треугольник звезда - 220 / 380 - треугольник звезда 380 / - - - треугольник 
Паспорт электродвигателя
Определение согласованных выводов (начал и концов) фаз статорной обмотки.
На выводах статорных обмоток двигателя обычно имеются стандартные обозначения па металлических обжимающих кольцах. Однако эти обжимающие кольца теряются. Тогда возникает необходимость определить согласованные выводы. Это выполняют в такой последовательности.
Сначала при помощи контрольной лампы определяют пары выводов, принадлежащих отдельным фазным обмоткам (рис. 2). 
Рис. 2 . Определение фазных обмоток при помощи контрольной лампы.
К зажиму сети 2 подключают один из шести выводов статорной обмотки двигателя, а к другому зажиму сети 3 подключают один конец контрольной лампы. Другим концом контрольной лампы поочередно касаются каждого из остальных пяти выводов статорных обмоток до тех пор, пока лампа не загорится. Если лампа загорелась, значит, два вывода, присоединенные к сети, принадлежат одной фазе.
Необходимо следить при этом, чтобы выводы обмоток не замыкались друг с другом. Каждую пару выводов помечают (например, завязав ее узелком).
Определив фазы статорной обмотки, приступают ко второй части работы - определению согласованных выводов или "начал" и "концов". Эта часть работы может быть выполнена двумя способами.
1. Способ трансформации. В одну из фаз включают контрольную лампу. Две другие фазы соединяют последовательно и включают и сеть на фазное напряжение.
Если эти две фазы оказались включенными так, что и точке О условный "конец" одной фазы соединен с условным "началом" другой (рис. 3, а), то магнитный ноток ∑Ф пересекает третью обмотку и индуктирует в ней ЭДС.
Лампа укажет наличие ЭДС небольшим накалом. Если накал незаметен, то следует применить в качестве индикатора вольтметр со шкалой до 30 - 60 В. 
Рис. 3. Определение начал и концов в фазных обмотках двигателя методом трансформации
Если в точке О встретятся, например, условные "концы" обмоток (рис. 3, б), то магнитные потоки обмоток будут направлены противоположно друг другу. Суммарный поток будет близок к нулю, и лампа не даст накала (вольтметр покажет О). В данном случае выводы, принадлежащие какой-либо из фаз, следует поменять местами и включить снова.
Если накал у лампы есть (или вольтметр показывает некоторое напряжение), то концы следует пометить. На одни из выводов, которые встретились в общей точке О, надевают бирку с пометкой Н1 (начало I фазы), а на другой вывод - К3 (или К2).
Бирки К1 и Н3 (или Н2) надевают па выводы, находящиеся в общих узелках (завязанных при выполнении первой части работы) с Н1 и К3 соответственно.
Для определения согласованных выводов третьей обмотки собирают схему, представленную на рисунке 3, в. Лампу включают в одну из фазе уже обозначенными выводами.
2. Способ подбора фаз. Этот способ определения согласованных выводов (начал и концов) фаз статорной обмотки можно использовать для двигателей небольшой мощности - до 3 - 5 кВт. 
Рис. 4. Определение "начал" и "концов" обмотки методом подбора схемы "звезда".
После того как определены выводы отдельных фаз, их наугад соединяют в звезду (по одному выводу от фазы подключают к сети, а по одному — соединяют в общую точку) и включают двигатель в сеть. Если в общую точку попали все условные "начала" или все "концы", то двигатель будет работать нормально.
Но если одна из фаз (III) оказалась "перевернутой" (рис. 4, а), то двигатель сильно гудит, хотя и может вращаться (но легко может быть заторможен). В этом случае выводы любой из обмоток наугад (например, I) следует поменять местами (рис. 4, б).
Если двигатель опять гудит и плохо работает, то фазу следует снова включить, как прежде (как в схеме а), но повернуть другую фазу - III (рис. 3, в).
Если двигатель и после этого гудит, то эту фазу следует также поставить по-прежнему, а повернуть следующую фазу - II.
Когда двигатель станет работать нормально (рис. 4, в), все три вывода, которые соединены в общую точку, следует пометить одинаково, например "концами", а противоположные - "началами". После этого можно собирать рабочую схему, указанную в паспорте двигателя.
Школа для электрика Школа для электрика
Раздел: [Конструкции для дома] Сохрани статью в: Оставь свой комментарий или вопрос:www.cavr.ru
В отличие от однослойных в двухслойных обмотках катушечные группы одной и той же фазы сдвигаются не на 360 электрических градусов, а на 180.
Поэтому:
. Следовательно, вторая катушка фазы «А» начинается с 19-го паза.
Обмотка фаз «В» и «С» выполняется аналогично, но они сдвинуты, соответственно, на 120 и 240 электрических градусов относительно обмотки фазы «А», т. е. В пазах это будет:
; 
5. РАСЧЁТ ЧИСЛА ВИТКОВ В ОБМОТКЕ ОДНОЙ ФАЗЫ
Рис. 4. а) Схема замещения обмотки асинхронного двигателя;б) Векторная диаграмма асинхронного двигателя.
При подаче напряжения Uф на обмотку, по ней потечёт ток холостого хода (рис. 4). Так как напряжение изменяется по синусоидальному закону, ток будет переменным. В свою очередь создаст в магнитной системе машины магнитный поток Ф, который также будет переменный.
Переменный магнитный поток Ф индуцируется в витках обмотки, которая его создала ЭДС (ЕФ ), направленную встречно преложенному напряжению (закон электромагнитной индукции).
ЭДС фазной обмотки ЕФ будет слагаться из суммы ЭДС отдельных витков E1в
Еф =å E1в или Еф = E1в ×Wф
где Wф - количество витков в обмотке одной фазы.
Кроме того, ток Iхх создаёт на активном и реактивном сопротивлении обмотки падение напряжения DU .
Таким образом, приложенное к обмотке напряжение Uф уравновешивается ЭДС ЕФ и падение напряжение в обмотке DU. Всё это в векторной форме приведено в упрощённой векторной диаграмме (рисунок 4). Из изложенного и векторной диаграммы следует, что
. Падение напряжения составляет 2,5…4% от Uф то есть в среднем около 3%, без ущерба для точности расчёта можно принимать:
Еф =0,97× Uф ;
где Еф – ЭДС обмотки фазы, В
Uф - фазное напряжение, В
тогда
Мгновенное значение ЭДС одного витка:
где t - время, с
Магнитный поток изменяется по закону:
Ф=Фм ×sin×w×t,
где Фм - амплитудное значение магнитного потока, Вб;
w - угловая частота вращения поля;
Тогда
Максимальное значение ЭДС одного витка будет, когда
, тогда (так как
): 
. Действующее значение отличается от максимального на
. 
Так как обмотка рассредоточена, то часть магнитного потока Ф рассеивается, что учитывает коэффициент распределения Кр :
Практически все двухслойные обмотки выполняются с укороченным шагом. Это приводит к тому, что на границах полюсов секциях разных фаз, лежащих в одном пазу, направление токов будет встречное. Следовательно суммарный поток от этих секций будет равен нулю, что уменьшит общий магнитный поток Ф. Это явление учитывает коэффициент укорочения Ку :
Обмоточный коэффициент:
Коб =Кр ×Ку =0,96×0,94=0,9
тогда окончательно ЭДС одного витка равно:
Число витков в фазе:
В полученном выражении Uф и f заданы заказчиком, нужно знать для расчета только Ф. Он под полюсом распределяется равномерно (рисунок 5), однако при равенстве площадей прямоугольника со стороной Вср и полуокружности с радиусом Вd величина магнитного поля под полюсом будет одинаковой.
Рис. 5. Магнитное поле полюса.Величина средней магнитной индукции:
(Вб) где
- коэффициент учитывающий равномерность распределения магнитного потока под полюсом. Вср – среднее значение магнитной индукции а воздушном зазоре, Тл
Вб – максимальное значение магнитной индукции в воздушном зазоре, Тл
Из таблицы «нормированных электромагнитных нагрузок асинхронных двигателей» для мощности от 1 до 10 кВт. Принимаем Вб =0,7
Отсюда значение магнитного потока:
Вб Число витков в фазе:
шт Предварительное число витков в фазе 94,52 шт, такая обмотка не выполнима так как часть витка не возможно уложить в пазы статора.
С другой стороны, при делении числа витков фазной обмотки по секциям, необходимо распределить их равномерно, так чтобы число витков во всех секциях обмотки Wсек было одинаковым, такая обмотка называется равносекционной.
Условие равносекционности выполняется исходя из выражения числа активных проводников в пазу:
шт где а– число параллельных ветвей.
В формуле двойка в числителе показывает, что виток имеет два активных проводника. Чтобы число витков в секциях было одинаковым, необходимо число активных проводников в пазу округлить:
- при однослойной обмотке до целого значения,
- при двухслойной – до целого чётного.
Округляем число проводников в пазу до целого чётного и принимаем Nп=16
После округления числа проводников в пазу, уточняем число витков в фазе
шт Уточняем магнитный поток, так как он зависит от числа витков в фазе
Вб Уточняем значение магнитных индукций Вd , Вz , Вc .
Магнитная индукция в воздушном зазоре:
Тл Магнитная индукция в зубцовой зоне статора:
Тл Магнитная индукция в спинке статора:
Тл Сравниваем их с предельно допустимыми значениями. Все варианты расчёта магнитных индукций сводим в таблицу 2.
Таблица 2. Нагрузки магнитной цепи
По результатам расчёта, из таблицы видно, что наиболее оптимальный вариант 2, при котором рассчитываемый двигатель будет отдавать максимальную для его магнитной системы мощность. Если максимальная нагрузка в норме то это и будет оптимальны вариант. Если магнитная индукция на каком-то участке ниже нормы, то есть участок недогружен (3) и в этом случае будет недоиспользована сталь магнитопровода асинхронного двигателя, занижена его мощность.
mirznanii.com
| ВИДЫ ОБМОТОК ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ И СПОСОБЫ ИХ ИЗОБРАЖЕНИЯ. Важная составная часть электродвигателей - ее обмотки, в которых происходят основные рабочие процессы по преобразованию энергии. В наиболее распространенных типах электрических машин можно выделить:трехфазные обмотки машин переменного тока, используемые обычно в статорах трехфазных асинхронных и синхронных машин, а также в роторах асинхронных двигателей с контактными кольцами. однофазные обмотки статоров асинхронных однофазных двигателей с короткозамкнутым ротором. обмотки якорей коллекторных машин постоянного и однофазного переменного тока. короткозамкнутые обмотки роторов асинхронных электродвигателей. обмотки возбуждения синхронных и коллекторных машин. Обмотки возбуждения синхронных и коллекторных машин состоят, как правило, из сравнительно простых полюсных катушек. Несложным является и устройство короткозамкнутых обмоток роторов асинхронных двигателей. Остальные же виды перечисленных выше обмоток представляют собой достаточно сложные системы размещенных в пазах изолированных проводников, соединенных по особым схемам, требующим специального изучения.Виток обмоток:Простейшим элементом обмотки является виток, который состоит из двух последовательно соединенных проводников, размещенных в пазах, находящихся, как правило, под соседними разноименными полюсами.Лежащие в пазах проводники витка являются его активными сторонами, поскольку именно здесь наводится ЭДС от главного магнитного поля машины. Находящиеся вне паза части витка, соединяющие между собой активные проводники и располагающиеся по торцам магнитопровода, называются лобовыми частями.Проводники, образующие виток, могут состоять из нескольких параллельных проводов. Обычно к этому прибегают, чтобы сделать обмотку мягкой и облегчить ее укладку в пазы.Один или несколько последовательно соединенных витков образуют катушку или секцию обмотки. Если секция состоит из одного витка, то такую обмотку называют стержневой, так как в этом случае находящиеся в пазах проводники обычно представляют собой жесткие стержни. Обмотка, состоящая из многовитковых секций, называется катушечной.Катушка обмотки:Катушка, или секция обмотки, характеризуется числом витков wc и шагом y, т. е. количеством охватываемых ею зубцов магнитопровода. Так, например, если одна сторона катушки (секции) лежит в первом пазу, а вторая - в шестом, то катушка охватывает пять зубцов и шаг ее равен пяти (у = 5). Шаг, таким образом, может быть определен как разность между номерами пазов, в которые уложены обе стороны катушки (у = 6 - 1 = 5). Зачастую в обмоточных данных и технической литературе шаг обозначают номерами пазов (начиная с первого), в которые уложены стороны катушки, т. е. в данном случае это обозначение выглядит так: у = 1 - 6. Шаг обмотки называют диаметральным, если он равен полюсному делению τ, т. е. расстоянию между осями соседних разноименных полюсов, или, что то же самое, числу пазов (зубцов), приходящихся на один полюс. В этом случае у = τ = z/2p, где z - число пазов (зубцов) сердечника, в котором размещена обмотка; 2р - число полюсов обмотки.Если шаг катушки меньше диаметрального, то его называют укороченным. Укорочение шага, характеризуемое коэффициентом укорочения ky = у / τ, широко применяется в обмотках статоров трехфазных асинхронных электродвигателей, так как при этом экономится обмоточный провод (за счет более коротких лобовых частей), облегчается укладка обмотки и улучшаются характеристики двигателей. Применяемое укорочение шага обычно лежит в пределах 0,85 - 0,66.В духполюсной электрической машине центральный угол, соответствующий полюсному делению, равен 180°. Хотя в четырехполюсных машинах этот геометрический угол равен 90°, в шестиполюсных - 60° и т. д., принято считать, что между осями соседних разноименных полюсов во всех случаях угол равен 180 электрическим градусам (180 эл. град.). Иначе говоря, полюсное деление τ = 180 эл. град. Различают однослойные обмотки, где каждый паз занят стороной одной катушки (секции), и двухслойные, где в пазах размещены стороны разных катушек (секций) в два слоя.Способы изображения обмоток:Способы изображения обмоток электрических машин достаточно условны и своеобразны. Обмотки содержат большое число проводников, и изобразить все соединения и проводники на чертеже практически невозможно. Поэтому приходится прибегать к изображению обмоток в виде схем.Преимущественно пользуются двумя основными способами изображения обмоток на схемах. При первом способе цилиндрическую поверхность сердечника вместе с обмоткой (а у коллекторных машин - вместе с коллектором) как бы мысленно разрезают по образующей и разворачивают на плоскость чертежа. Такого типа схемы называются развернутыми, или схемами-развертками (рис. 2.1). Рис. 2.1. Развернутая схема трехфазной однослойной концентрической обмотки с z = 24, 2р = 4. При втором способе обмотку как бы проектируют на плоскость, перпендикулярную оси сердечника, показывая вид обмотки с торца (для коллекторных машин обычно со стороны коллектора). Проводники (или активные стороны секций и катушек), расположенные в пазах па поверхности сердечника, изображают кружочками и показывают торцевые (лобовые) соединения обмотки. При необходимости изображают не только видимые с данной стороны торцевые соединения обмотки, но и размещенные с обратной стороны сердечника невидимые лобовые части, причем их изображение в этом случае выносится за окружность сердечника. Схемы такого типа называют торцевыми, или круговыми (рис. 2.2).  Рис. 2.2. Торцевая схема обмотки m = 3, z = 24, 2р = 4.Торцевая и развернутая схемы обмоток:Наиболее распространены схемы, выполненные по первому способу. Они легче читаются и более наглядны. Для облегчения чтения и выполнения торцевых схем их выполняют упрощенным способом (рис. 2.3). Но даже после этого для обмотчика, не имеющего достаточного опыта работы с торцевыми схемами, они кажутся непонятными и неудобочитаемыми. В развернутых схемах расположение катушек и катушечных групп, соединение катушек и катушечных групп выглядит более реально и понятно.  Рис. 2.3. Торцевая схема при 2р = 4, а = 1. Схемы дают достаточно четкое представление об устройстве и размещении на сердечнике всех элементов обмотки и соединений между ними. На схемах в основном изображают лишь проводники обмотки, стараясь по возможности опустить все остальные детали, загромождающие схему и затрудняющие ее чтение. Необходимые дополнительные технические данные приводятся на схемах в виде надписей. Катушка, или секция на схеме изображается одной линией независимо от того, намотана она в один провод или в несколько параллельных проводов, состоит из одного витка или является многовитковой. На развернутой схеме секция или катушка изображаются в виде замкнутой, напоминающей действительную конфигурацию секции (катушки) фигуры, от которой ответвляются выводы.В развернутых схемах двухслойных обмоток стороны катушек или секций, лежащие ближе к воздушному зазору, т. е. в верхнем слое паза, изображают сплошными линиями, а стороны, лежащие в нижнем слое, - штриховыми (пунктирными). Иногда (в книгах старых изданий) активные стороны катушек в обоих слоях паза изображают сплошными линиями, но те стороны, что лежат в верхнем слое, располагают слева, а те, что лежат в нижнем слое, - справа.На схемах трехфазных обмоток провода разных фаз могут изображаться различающимися между собой линиями, например сплошными, штриховыми и штрихпунктирными, линиями разной расцветки или разной толщины, двойными линиями с разной штриховкой между ними.На схемах обычно указывают номера пазов, номера коллекторных пластин, могут быть также обозначены номера секций и их сторон, номера и маркировка выводных концов катушечных групп, фаз обмотки, указаны направления токов, фазные зоны, полюса магнитного поля и т. д. (рис. 2.4 - 2.6).  Рис. 2.4. Развернутая схема двухслойной обмотки при z = 24, 2р = 4, q = 2. Рис. 2.5. Изображение катушечных групп на схемах: а - развернутой, б – условной. Рис. 2.6. Условные схемы двухслойной обмотки статора: а - для трех фаз при 2р = 2; б - для одной фазы при 2р = 2, в - для одной обмотки статора при 1р = 4.Схемы необходимы не только при изучении принципа работы обмоток, их устройства, свойств и особенностей, но также и для выполнения обмоточных работ. Не имея схемы и не сверяясь с ней в процессе работы, трудно выполнить обмотку, поэтому перед началом ремонта обмотки надлежит составить ее схему или найти в справочнике аналогичную. Упрощенные торцевые схемы:Следует отметить, что полные развернутые и торцевые схемы сложных многополюсных обмоток с большим числом пазов получаются очень громоздкими и трудными для чтения. В этих случаях в процессе выполнения обмоток, элементы которых повторяются, часто используют практические развернутые схемы, где изображена, например, лишь одна фаза (иногда часть фазы) трехфазной обмотки или несколько секций обмотки коллекторной машины. Широко используются также упрощенные торцевые схемы, где целые катушечные группы изображаются в виде части дуги с обозначениями выводов, а более мелкие элементы обмотки не изображают или изображают на схеме отдельно. Упрощенные торцевые схемы удобны при выполнении соединений между катушечными группами в сложных обмотках. Источник: |
energo.ucoz.ua
