Короткое замыкание обмотка в виде беличьей клетки.

Обычно беличью клетку (б.к.) рассматривают как многофункциональную обмотку с числом фаз m равным числу стержней. Э.д.с. каждой фазы сдвинуты на угол (от основной гармоники поля) γ=2πр/Z.

Схема электрических цепей беличьей клетки имеет вид, представленный на рисунке 4.2.14., то есть б.к. можно рассматривать как многофазную обмотку, стороны которой замкнуты накоротко в многолучевую звезду. Однако к.з. кольцо имеет соизмеримое с , поэтому обычно реальную схему приводят к эквивалентной, где Z_к = 0.

Рисунок 4.2.14 – Схема электрических цепей беличьей клетки

Узел 2: . Из рисунка:

Iкк=

(4.2.1)

Рисунок 4.2.15 –Эквивалентная схема электрических цепей беличьей клетки

Рисунок 4.2.16 –Соотношения между токами стержней и участков колец беличьей клетки

Электрические потери в реальной и эквивалентной схемах должны быть равны, т.е.

I_к подставим из (4.2.1) и получим

, – активное сопротивление обмотки в виде беличьей клетки.

Аналогично можно получить выражение для индуктивного сопротивления х фазы.

Обмотка статоров m-фазных электрических машин состоит из т частей, называемых фазами обмотки. В симметричных обмотках, например трехфазных, все фазы обмотки одинаковы, т. е. состоят из одного и того же числа витков и катушек, симметрично расположенных в пазах магнитопровода и одинаково соединенных между собой катушечных групп. Фазы обмоток однофазных и двухфазных машин могут быть одинаковыми или различаться по числу витков, катушек и по площади поперечного сечения обмоточного провода.

По конструктивному исполнению различают обмотки из круглого и прямоугольного проводов. Обмотки называют катушечными, если витки каждой катушки образуются непрерывным проводом, или стержневыми, если обмотка состоит из отдельных стержней, а витки образуются лишь после укладки в пазы соединением стержней в их лобовых частях.

Обмотки из круглого провода (всыпные) укладывают в полузакрытые пазы статора (рис. 4.1) или ротора. Такую обмотку применяют в машинах с номинальным напряжением, не превышающим 660 В. Малая жесткость лобовых частей обмотки не может противостоять динамическим нагрузкам, возникающим во время пуска при больших токах в проводниках, поэтому обмотку из круглого провода не применяют в машинах мощностью более 100 кВт.

Для всыпных обмоток применяют провода диаметром не более 1,8 мм.

Обмотки из прямоугольного обмоточного провода применяют во всех машинах с номинальным напряжением 3000 В и выше, в машинах мощностью более 100 кВт и в машинах некоторых специальных исполнений с повышенными требованиями к изоляции. Для обмоток используют провод с поперечным сечением не более 17 — 20 мм2. При больших номинальных токах машин эффективные проводники обмоток образуют из нескольких элементарных проводников указанного сечения.

Цельные катушки из прямоугольного провода, как правило, изолируют до укладки, поэтому их можно укладывать, только в открытые пазы