СХЕМЫ ОБМОТОК ДЛЯ МЕХАНИЗИРОВАННОЙ УКЛАДКИ

Современные обмоточные станки работают по принципу либо поочередной укладки каждого проводника обмотки в пазы статора по шагу обмотки, либо втягивания в пазы с торца статора одновре­менно пучка проводников, принадлежащих одной или нескольким катушечным группам. И тот, и другой способы применимы только для обмоток, не требующих при укладке подъема шага, т. е. времен­ного подъема из пазов сторон первых уложенных катушек. Кроме того, более прогрессивный способ укладки путем втягивания кату­шечных групп с торца статора применим только для обмоток из концентрических катушек. Этому требованию полностью удовлетворяют однослойные концентрические обмотки. Двухслойные об­мотки, схемы которых рассмотрены выше, требуют при укладке обязательного подъема шага. Поэтому в последние годы для меха­низированной укладки разработан ряд новых схем, при которых обмотки с сохранением их симметричности можно укладывать в пазы без подъема шага, как однослойные, и в то же время выполнять их с укорочением шага, как двухслойные. К наиболее распространенным видам таких обмоток относятся одно-двухслойные и двухслойные концентрические [2].

Одно-двухслойная обмотка представляет собой как бы сочетание катушек однослойной и двухслойной обмоток (рис. 3.33). В обыч­ной двухслойной обмотке с укорочением шага при β ≥ 2/3 в ряде пазов располагают стороны катушек, принадлежащие одной и той же фазе (см., например, рис. 3.24 — пазы 1, 7, 13и др.), а в других пазах размещены стороны катушек разных фаз. В одно-двухслойных об­мотках в пазах, в которых расположены стороны катушек одной и той же фазы, помещают однослойную катушку (большую) с двой­ным числом витков. На схеме (рис. 3.33) такие катушки показаны пиниями двойной толщины. В остальных пазах размещены в два слоя стороны малых катушек разных фаз. Обмотка выполняется кон-

Рис. 3.33. Схема одно- двухслойной обмотки, Z = 48, 2p = 4, a = 1, q = 4

Рис. 3.34. Катушечные группы одно-двухслойной обмотки при q = 4, yб – шаг большой катушки (катушки с большим числом витков)

центрическими катушками. Число катушеч­ных групп равно числу полюсов. В трехфазных обмотках катушечную группу (рис. 3.34) обыч­но выполняют из одной большой и q - 2 малых катушек (всего q - 1 катушка в группе). Шаг большой катушки равен уб = τ - 1. Такая обмотка выполнима только при q ≥ 3. При q = 2 она превращается в концентрическую одно­слойную обмотку, выполненную вразвалку. Анализ векторных диаграмм пазовых ЭДС одно-двухслойной обмотки показывает, что ее обмоточный коэффициент, так же как и у двух­слойной можно представить в виде произведения kоб = kр kу.Коэффициенты распределения kр и укорочения kу, рассчитывают по обычным для двухслойных обмоток формулам (3.11) и (3.13).

Укорочение шага в одно-двухслойной обмотке определяют по расчетному шагу (3.8) и (3.9), и для трехфазных обмоток с одной бо­льшой катушкой в группе

β = ;(3.25)

Для обмоток с q = 4 и q = 5 укорочение β соответственно равно 0,83 и 0,8, т. е. близко к укорочению шага, выполняемому в двух­слойных обмотках.

Двухслойная концентрическая обмотка(рис. 3.35) строится на базе обычной двухслойной обмотки с тем же числом 2ри q и отли­чается от нее соединениями в лобовых частях и шагом катушек. Ка­тушечные группы в этой обмотке выполнены из концентрических катушек. Шаг наибольшей катушки равен числу пазовых делений между первой и последней сторонами катушек одной катушечной группы базовой двухслойной обмотки. Принцип построения обмот­ки ясен из сравнения схем, изображенных на рис. 3.35 и 3.24. Опре­деленная последовательность катушечных групп концентрической обмотки позволяет уложить на обмоточном станке за несколько пе­реходов всю обмотку без подъема шаговых сторон катушек.

Коэффициенты распределения и укорочения двухслойной кон­центрической обмотки рассчитывают по формулам (3.11) и (3.13). Следует отметить, что укорочение двухслойной концентрической обмотки, определенное по расчетному шагу (3.7), равно укорочению шага двухслойной обмотки, на базе которой она построена. Так, например,

Рис. 3.35. Схема двухслойной концентрической обмотки,

Z = 24, 2p = 4, a = 1, q =2

укорочение шагов обмоток, схемы которых приведены на рис. 3.24 и 3.35, одинаково и равно β = 5/6.

Катушечные группы, уложенные на станке концентрической об­мотки, не полностью идентичны из-за различного положения сто­рон катушек в пазах. Это приводит к некоторому неравенству ин­дуктивных сопротивлений различных катушечных групп. Поэтому двухслойная концентрическая обмотка может быть соединена в не­сколько параллельных ветвей только при условии, если в каждой из них будет содержаться одинаковое число катушечных сторон, расположенных в нижних и верхних слоях пазов. Это дополнительное

условие несколько ограничивает возможность образования параллельных ветвей обмотки.

Концентрическая обмотка имеет несколько меньшие вылеты по сравнению с обычной двухслойной, что уменьшает среднюю длину витка, а следовательно, и массу обмоточной меди и осевую длину обмотанного статора.