ВЫВОДОВ ТРЕХФАЗНЫХ ОБМОТОК

 

Основным элементом обмотки электрической машины является виток. Несколько последовательно соединенных витков, находящихся в одних и тех же пазах, объединяют между собой общей корпусной изоляцией, в результате чего образуется катушка обмотки. Каждую из сторон катушки располагают в одном пазу. Если весь паз занят стороной только одной катушки (стороны катушек располагают в один слой), то обмотку называют однослойной. Если в каждом пазу размещены стороны двух катушек, одна над другой, то обмотку называют двухслойной.

Несколько последовательно соединенных в соседних пазах, образуют катушечную группу, представляющую собой обмотку полюса или пары полюсов одной из фаз маши­ны. Число катушек в катушечной группе обозначают q. Так как q катушек располагают в соседних пазах, то одноименные стороны этих катушек занимают q пазов, образующих обмотку полюса одной фазы машины.

В одной катушечной группе все катушки могут быть соединены только последовательно, так как векторы ЭДС катушек, находящихся в различных пазах, сдвинуты относительно друг друга на пазовый угол и при параллельном соединении возникают большие уравнительные токи. Параллельное соединение катушек в одной группе применяют в некоторых обмотках крупных двухполюсных турбогенераторов.

Несколько соединенных между собой катушечных групп обра­зуют фазу обмотки. Катушечные группы в фазе соединяются по­следовательно, параллельно или смешанно, последовательно-па­раллельно. Количество катушечных групп в каждой из фаз зависит от числа полюсов и типа обмотки. Число параллельных ветвей при соединении катушечных групп определяют при расче­те обмоток.

Концы фаз в большинстве случаев внутри машины не соединяют, а подводят к зажимам коробки выводов все начала и все концы фаз, что позволяет включать машины на два напряжения сети, сое­диняя фазы в звезду или в треугольник. Напряжение, приходящееся на фазу обмотки статора, при этом не изменяется.

Изображение схемы обмотки.Порядок соединения между собой отдельных катушек, катушечных групп и фаз обмотки задают в технической документации в виде чертежа, который называют схемой обмотки. При вычерчивании схем принят ряд условностей: чертеж с изображением схемы обмотки выполняется без соблюдения масштаба и не отражает никаких соотношений размеров машины и обмотки и ее частей; каждая катушка изображается одной ли­нией независимо от числа витков в ней и элементарных проводников в каждом эффективном проводнике; все катушки изображают в одной плоскости и т. п.   Рис. 3.11. Торцевая схема однослойной концентрической обмотки z =24, 2р = 4, а = 1

Известны несколько способов изображения схем, из которых наибольшее распространение получили так называемые развернутые и торцевые схемы. Торцевая схема представляет собой как бы вид с торца на обмотанный сердечник (рис. 3.11). На ней хорошо прослеживаются положения лобовых частей катушек, но недостаточно места для изображения межкатушечных и межгрупповых соединений, что неудобно в сложных схемах, имеющих несколько параллельных ветвей.

Развернутые схемы представляют собой развертку статора или ротора с обмоткой и позволяют показать все соединения между эле­ментами обмотки — катушками и катушечными группами.

Фазная зона.Стороны катушек одной катушечной группы распределены в q лежащих друг за другом пазах. В симметричной m-фазной обмотке на каждом полюсном делении таких групп будет m по q пазов в каждой. Следовательно, стороны катушек, принадлежащих одной фазе, расположены на каждом полюсном делении τ в пазах, занимаю­щих 1/m-ю его часть, или [πD/(2рm)=τ/m]-ю часть окружности зазора, называемую фазной зоной. В обмотках трехфазных машин, построен­ных по такому принципу, фазная зона занимает дугу окружности, содержащую электрический угол τ/m = 180°/3 = 60°, поэтому такие обмотки называют обмотками с 60-градусной фазной зоной.

Иногда применяют обмотки, в которых mq пазов располагают на двух полюсных делениях. Фазная зона таких обмоток занимает 2τ/m-ю часть окружности, что соответствует электрическому углу 120° в трехфазных машинах. Такие обмотки называют обмотками с 120-градусной фазной зоной.

В большинстве трехфазных машин общего назначения применя­ют обмотки с 60-градусной фазной зоной. Однако встречаются и машины с обмотками, имеющими 120-градусную фазную зону. На­пример, в многоскоростных асинхронных двигателях с полюсно-переключаемой обмоткой при включении на большее число полюсов обмотка имеет 60-градусную фазную зону, а при включении на работу с меньшим числом полюсов — 120-градусную фазную зону.

Ниже рассматриваются наиболее распространенные схемы обмоток с 60-градусной фазной зоной. Принципиально схемы обмоток со 120-градусной фазной зоной не отличаются от рассматриваемых ниже, однако при их составлении и расчете обмоточных коэффициентов необходимо учитывать особенности этого вида обмоток.

Обозначение выводов обмоток трехфазных машин. В настоящее время действуют две системы обозначений выводов обмоток электрических машин. Одна из них, установленная ГОСТ 183—74, сохраняется для разработанных до 1987 г. и модернизируемых машин. Выводы обмоток этих машин обозначают буквами русского алфавита: обмоток статора — С, обмоток ротора асинхронных двигате­лей — Р, обмоток возбуждения синхронных машин — И. Цифрами после букв обозначают начала и концы фаз: первой фазы соответственно 1 и 4, второй фазы 2 и 5, третьей фазы 3 и 6. В табл. 3.13 приведены установленные ГОСТ 183—74 обозначения в зависимости от числа выводов и схемы соединения обмоток. Обозначения должны быть нанесены непосредственно на концы выводов: на кабельные наконечники, шинные концы или специальные обжимы, плотно за­крепленные на выводах.

 

 

Таблица 3.13. Обозначения выводов обмоток электрических машин переменного тока, разработанных до 1987 г. и модернизируемых (ГОСТ 183 – 74)

 

Наименование и схема соединения обмотки Число выводов Наименование фазы или вывода Обозначение выводов  
начало конец
Обмотка статора: Открытая схема   Первая фаза С1 С4
Вторая фаза С2 С5
Третья фаза С3 С6
Соединение звездой   3 или 4   Первая фаза С1
Вторая фаза С2
Третья фаза С3
Нулевая точка
Соединение треугольником     Первый вывод С1
Второй вывод С2
Третий вывод С3
Обмотка возбуждения (индукторов) синхронных машин     И1 И2
Обмотка фазного ротора асинхронных двигателей   Первая фаза Р1
Вторая фаза Р2
Третья фаза Р3

 

 

Продолжение табл. 3.13

Наименование и схема соединения обмотки Число выводов Наименование фазы или вывода Обозначение выводов  
Схема звезда   Первая фаза Р1
Вторая фаза Р2
Третья фаза Р3
         

 

Примечания: 1. В чертежах электрических схем соединения обмоток с 6 выводными концами (в рисунках на свободном поле схемы) допускается применение двойных обозначений (С1C6; C2C4; C3C5) при соединении фаз в треугольник и тройного обозначения (С4С5С6) точки звезды (нулевой точки) при соединении фаз в звезду.

2 .Выводы составных и секционированных обмоток статором машин следует обозначать теми же буквами, что и простые обмотки, но с дополнительными цифрами впереди букв. Например, выводы первой обмотки (первой секции) первой фазы; начало 1С1, конец 1С4, выводы второй обмотки (секции) первой фазы: начало 2С1, конец 2С4.

3. Контактные кольца ротора асинхронных двигателей обозначают также, как присоединенные к ним выводы обмотки ротора, при этом расположение колец должно быть в порядке цифр, указанных в таблице, а кольцо 1, соединенное с выводом Р1, должно быть наиболее удаленным от обмотки ротора.

В машинах малых размеров, в которых буквенно-цифровые обозначения затруднены из-за недостатка места, ГОСТ разрешает использовать цветовые обозначения (табл. 3.14) проводами с разноцветной изоляцией, красками и т. п.

Таблица 3.14. Цветовое обозначение выводов обмоток статора трехфазных машин переменного тока

Схема соединения обмотки Число выводов Наименование фазы или вывода Цветовой код выводов  
начало конец
Открытая схема         Первая фаза Желтый Желтый с черным
Вторая фаза Зеленый Зеленый с черным
Третья фаза Красный Красный с черным
Звезда     3 или 4 Первая фаза Желтый -
Вторая фаза Зеленый -
Третья фаза Красный -
Нулевая точка Черный -
Треугольник     Первый вывод Желтый -
Второй вывод Зеленый -
Третий вывод Красный   -

 

Для машин, разработанных после 1 января 1987 г., установлена система обозначений выводов обмоток (ГОСТ 26772—85), соответствующая международным стандартам. По этой системе (табл. 3.15) выводы обозначают буквами латинского алфавита: первой фазы об­мотки статора — буквой U, второй фазы — буквой V, третьей фазы — буквой W; выводы обмотки ротора соответственно по фазам — буквами K, L и М; выводы обмотки возбуждения синхронных машин — буквой F. Начала и концы фаз обозначаются соответственo цифрами 1 и 2, стоящими после букв. При наличии промежуточных выводов они обозначаются буквой, определяющей фазу, и последующими цифрами: 3, 4и т. д.

Таблица 3.15. Обозначение выводов обмоток электрических машин переменного тока, разработанных после 1.01.1987 г. (ГОСТ 26772—85)

 

Наименование и схема соединения обмотки Число выводов Наименование фазы или вывода Обозначение выводов
начало конец
Обмотка статора:                  
открытая схема     Первая фаза UI U2
Вторая фаза V1 V2
Третья фаза Wl W2
соединение в звезду   З или 4   Первая фаза U
Вторая фаза V
Третья фаза W
Точка звезды N
соединение в треугольник       Первый вывод U
Второй вывод V
Третий вывод W
секционированная обмотка       Первая фаза U1 U2
Выводы от первой фазы U3 U4
Вторая фаза VI V2
Выводы от второй фазы V3 V4
Третья фаза WI W2
Выводы от третьей фазы W3 W4
расщепленные обмотки, предназначенные для последовательного или параллельного включения   -     Первая фаза   U1 U2
U5 U6
Вторая фаза   VI V2
V5 V6
Третья фаза W1 W2
W5 W6
раздельные обмотки, предназначенные для последовательного или параллельного включения _     Первая фаза   1U1 1U2
2U1 2U2
Вторая фаза   1V1 1V2
2VI 2V2
Третья фаза IW1 IW2
2WI 2W2
Обмотка фазного ротора асинхронного двигателя:          
открытая схема Первая фаза KI K2
Вторая фаза L1 L2
Третья фаза Ml M2
соединение в звезду   З или 4   Первая фаза К
Вторая фаза L
Третья фаза М
Точка звезды Q    
соединение в треугольник     Первый вывод K
Второй вывод L
Третий вывод М  
Обмотка возбуждения синхронных машин - F1 F2

 

Цветовые обозначения выводов обмоток для машин, в которых буквенно-цифровые обозначения затруднены, сохраняют такими же, как и при прежней системе обозначений (см. табл. 3.14).

Обозначения должны наноситься на начала и концы обмоток или на колодку зажимов рядом с выводами. Если соединения фаз произведены внутри корпуса машины, например, обмотка статора постоянно соединена в треугольник, то начала и концы фаз не обозначают, а на выведенные концы обмотки наносят буквенные обозначения без цифр. Также опускают цифры в обозначении выводов фаз обмоток, соединенных внутри машины в звезду. Если в обмотке имеется вывод от нулевой точки (точка звезды), он обозначается в обмотке статора буквой N, в обмотке ротора буквой Q.

На схемах обмоток обычно обозначают все начала и концы фаз, причем на свободном поле схемы допускается применение двойных или тройных обозначений точек соединения разных фаз. Например, точки соединений фаз обмотки в треугольник могут быть обозначе­ны U1W2.V1U2, W1V2, а выводы от этих точек — соответственно U, Vи W. При соединении обмоток в звезду на схемах допускается обозначение начал фаз UI, VI, W1и точек соединения фаз внутри машины U2, V2, W2.

Расположение выводов фаз. Стороны катушек, с которыми соединяют начала фаз обмоток, должны располагаться в пазах, между которыми заключается такой же электрический угол, как и между фазами питающей сети, т. е. 2/πm радиан или 2πk/m радиан, где k любое целое число, не кратное m. В трехфазных машинах это 120° ∙ k, где kне кратное трем. При k, кратном трем, в таких пазах располагают стороны катушек, принадлежащих одной и той же фазе. Учитывая, что пазовый угол az = p/Z,получаем, что началь­ные стороны первых катушек разных фаз должны быть расположены через

 

пазов

 

В обмотках статоров для уменьшения длины выводных концов выводы стремятся расположить как можно ближе один к друго­му. Для этого принимают k= 1 и начала фаз располагают через 2q пазов друг от друга.

В обмотках фазных роторов асинхронных двигателей, чтобы избежать дисбаланса, который появится при неравномерном рас­положении начал фаз, начала фаз стремятся расположить симмет­рично по окружности ротора, т. е. через Z/m пазов (при этом k = р). Симметричное расположение выводов обмоток возможно лишь при числе полюсов машины, не кратном трем. При р, крат­ном трем, например в машинах с 2р= 6, 12 и т. д., симметрично расположить выводы обмотки фазного ротора не удается, и схе­мы обмоток усложняются.






Дата добавления: 2016-11-04; просмотров: 2832;


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 - 2016-2020 год. Материал предоставляется для ознакомительных и учебных целей. | Обратная связь
Генерация страницы за: 0.01 сек.