ОБМОТКИ МАШИН ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

 

1.1. Предварительные замечания

 

Машины переменного тока подразделяются на два основных вида: асинхронные и синхронные. Асинхронные и синхронные машины имеют неподвижную часть, называемую статором, вращающую часть, называемую ротором. Ротор располагается внутри статора.

Статоры асинхронных и синхронных машин в большинстве случаев имеют одинаковую конструкцию.

Сердечник статора (рис. 1.1) машин переменного тока представляет собой полый цилиндр. Для снижения потерь на вихревые токи он собирается из отдельных листов электротехнической стали толщиной 0,5 мм. Для изоляции листов друг от друга они покрываются или лаком или оксидной пленкой. На внутренней поверхности статора имеются пазы, в которых размещается обмотка 2. Сердечник 1 с обмоткой 2 закреплен в корпусе 3.

Вопросы устройства обмоток статора, наведения ЭДС в них и образования магнитных полей при прохождении по обмоткам тока являются общими как для асинхронных, так и для синхронных машин. Поэтому они рассматриваются в этом разделе.

 

 

 

Рис. 1.1. Статор машин переменного тока:

1 – сердечник; 2 – обмотка; 3 - корпус.

 

1.2. Способы выполнения обмоток статора

 

Пазы для проводников обмоток статора имеют трапецеидальную или грушевидную форму у машин мощностью до 100 кВт (рис. 1.2, а) и прямоугольную форму у машин большей мощности (рис. 1.2, б).

Рис. 1.2. Пазы статоров: а - полузакрытые; б – открытые; в –полуоткрытые; 1 – проводники обмотки; 2 - изоляция от стенок паза; 3 – пазовый клин

 

В машинах мощностью до 100 кВт применяют всыпные обмотки из круглого изолированного провода (рис. 1.2, а). Проводники поочерёдно опускают (всыпают) в паз. После укладки обмотки в пазы сердечника статора ее пропитывают в специальных лаках.

В машинах мощностью более 400 кВт и напряжением выше 660 В обмотку выполняют из жёстких секций (катушек), которые укладывают в прямоугольные пазы (рис. 1.2, б). Секции наматывают на шаблонах из прямоугольного провода, затем изолируют и в готовом виде укладывают в пазы.

В машинах мощностью от 100 до 400 кВт и напряжением до 660 В секции по ширине паза подразделяют на две равные части, закладываемые в паз последовательно (рис. 1.2, в). Обмотку также наматывают на шаблоне из прямоугольного изолированного обмоточного провода.

1.3.Классификация обмоток

 

Обмотки состоят из секций (катушек). Секция может быть одновитковой (состоять из одного витка) и многовитковой (иметь несколько витков) (рис. 1.3). Части секции, укладываемые в пазы, называются пазовыми или активными, а располагаемые вне паза – лобовыми.

Ширина секции определяется шагом обмотки у.

Чтобы ЭДС проводников двух активных сторон секции суммировались, активные стороны должны располагаться под полюсами разной полярности. Шаг у должен быть примерно равен полюсному делению y ≈ τп.

Рис. 1.3. Одновитковая и трёхвитковая секции обмотки статора

 

Шаг y и полюсное деление τп задаются в зубцовых делениях.

Зубцовое (пазовое) деление — это длина дуги по внутренней окружности статора между серединами соседних зубцов или пазов:

tzD/Z,

где D – диаметр внутренней окружности статора;

Z – общее число зубцов на статоре.

Шаг у равен числу зубцовых делений, расположенных между началом и концом секции.

Полюсное деление τп равно числу зубцовых делений, расположенных между серединами соседних полюсов.

Если шаг равен полюсному делению: у = τп = Z/(2р), то обмотка называется обмоткой с диаметральным шагом, а если у < τп – то с укороченным шагом.

Обмотки с укороченным шагом позволяют получить форму кривых индуцируемой ЭДС и поля, близкие к синусоидальным. Обычно у ≈ 0,8τп.

Обмотки делятся на однослойные и двухслойные. Если в пазу размещается только одна секционная сторона (рис. 1.4), то обмотка будет однослойной, а если две (рис. 1.5), – двухслойной.

Рис. 1.4. Расположение в пазах секции однослойной обмотки

 

Рис. 1.5. Расположение в пазах секции двухслойной обмотки

 

Наибольшее применение находят двухслойные обмотки. Преимущество двухслойных обмоток - у них можно выполнить укороченный шаг.

Однослойные обмотки имеют диаметральный шаг. Эти обмотки применяют в машинах мощностью до 16 кВт.

Обмотки машин переменного тока состоят из нескольких независимых частей. Каждая часть называется обмоткой фазы. Различают однофазные, двухфазные и трёхфазные обмотки.

Обмотка каждой фазы выполняется распределенной. На каждом полюсном делении она размещается в нескольких рядом лежащих пазах.

Распределение обмотки по пазам способствует получению близких к синусоиде кривых ЭДС и МДС обмотки.

Число пазов на полюс и фазу обмотки

q=Z/(2pm),

где p и m – число пар полюсов и число фаз.

Чаще всего q выбирается равным целому числу (q = 2÷6). В крупных многополюсных машинах q бывает дробным.

Соседние q катушек (секций) одной фазы соединяются между собой последовательно, образуя катушечную группу (рис. 1.6).

Рис. 1.6. Катушечная группа

 

Катушечные группы каждой фазы могут соединяться последовательно или образовывать несколько параллельных ветвей обмотки.

По конфигурации катушек и последовательности соединения их друг с другом обмотки подразделяются на петлевые и волновые (рис. 1.7). Наибольшее распространение в машинах переменного тока получили петлевые обмотки.

 

 

 

Рис. 1.7. Секции петлевой (а) и волновой (б) обмоток

 






Дата добавления: 2017-11-21; просмотров: 186; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ


Поиск по сайту:

Воспользовавшись поиском можно найти нужную информацию на сайте.

Поделитесь с друзьями:

Считаете данную информацию полезной, тогда расскажите друзьям в соц. сетях.
Poznayka.org - Познайка.Орг - 2016-2017 год. Материал предоставляется для ознакомительных и учебных целей. | Обратная связь
Генерация страницы за: 0.006 сек.