Обмотки машин переменного тока

Подробности

Категория: Электрические машины

• электродвигатель
• обмотки

Содержание материала

• Обмотки машин переменного тока
• Двухслойные обмотки

Страница 1 из 2

Обмотки с током должны выполнять две основные функции: обеспечивать требуемую для работы машины э. д. с. и создавать магнитное поле, необходимое для преобразования энергии.

В машинах переменного тока применяются обмотки переменного тока: 1) присоединяемые к внешней цепи, 2) постоянно замкнутые накоротко, 3) соединенные с коллектором, а также 4) обмотки постоянного тока. Ниже рассматриваются обмотки переменного тока асинхронных и синхронных машин, присоединяемые к внешней цепи.
Элементом обмотки является виток, состоящий из двух последовательно соединенных проводников, расположенных в пазах на расстоянии, приблизительно равном полюсному делению т.

Группа витков, соединенных менаду собой и имеющих общую изоляцию от сердечника, называется катушкой. Одновитковая катушка обычно выполняется из проводников большого сечения, которые называются стержнями. Независимо от количества витков в катушке она имеет только две активные стороны, уложенные в пазы на расстоянии шага у обмотки. На схеме каждая сторона катушки изображается одной линией.
Шаг обмотки обычно измеряется количеством пазовых делений между сторонами катушки и поэтому должен выражаться целым числом.

Совокупность катушек, присоединенных к внешней цепи, называется фазной обмоткой.
Под парой соседних полюсов располагаются одна или несколько (группа) соединенных последовательно катушек. В первом случае обмотка называется сосредоточенной, во втором случае — распределенной. Распределенная обмотка характеризуется количеством

пазов на полюс и фазу д = которое может быть как целым, так и дробным в зависимости от соотношения количества пазов Z, количества полюсов 2р и количества фаз т.
Обмотка статора (и ротора) может быть однофазной или многофазной, состоящей из нескольких фазных обмоток. Наибольшее распространение получили симметричные трехфазные обмотки в соответствии с применяемой в промышленности трехфазной системой переменного тока.

Стороны катушек в пазах укладываются в один или в два слоя. В первом случае сторона катушки занимает полностью паз и такая обмотка называется однослойной. Во втором случае в пазу размещаются стороны двух катушек и обмотка называется двухслойной. В особых случаях возможна укладка сторон катушек в три слоя.

Распределение пазов (сторон катушек) по фазам производится таким образом, чтобы катушки одной группы располагались рядом. Это позволяет получить наибольшую э. д. с. при минимальной затрате обмоточного провода. При целом q количество катушек в каждой группе получается одинаковым и равным q.

А. Трехфазная обмотка. Пример распределения пазов по фазам для симметричной обмотки с Z = 24 и 2р = 4 показан на рис. 1.
Для такой обмоткии в соответствии с этим числом производится равномерное распределение пазов по фазам А, В и С в пределах каждого полюсного деления, которое затем повторяется на других полюсных делениях. Полюсному делению т соответствует = mq = 3*2 = 6 пазовых делений.

Puc. 1. Распределение пазов и сторон катушек по фазам

Соединение проводников для образования витков и катушек и соединение катушек между собой производится таким образом, чтобы расход обмоточных материалов был минимальным, изготовление обмотки не вызывало затруднений, обеспечивалась возможность расположения и достаточная жесткость лобовых частей. Кроме того, желательно, чтобы сопротивления фазных обмоток были одинаковы.
Различные варианты выполнения однослойной трехфазной обмотки рассмотрены для Z = 24 и 2р = 4.

На рис. 2 показана обмотка, у которой катушки одной группы имеют различные размеры по ширине, например одна катушка образована проводниками, расположенными в пазах 2 и 7, и имеет шаг у = 5, проводники второй катушки расположены в пазах 1 и 8 и для нее у = 7. Внешняя катушка охватывает внутреннюю и получается обмотка с концентрическими катушками. Количество катушек в каждой группе равно q и они соединены последовательно.
Лобовые части катушек располагаются в двух поверхностях (рис. 2 ,б). Катушечные группы одной фазы соединены между собой последовательно и образуют фазную обмотку. Начала фазных обмоток статора трехфазных машин имеют следующие обозначения: Cl, С2, СЗ и концы их С4, С5, Сб. Соответственно для обмоток ротора: Р1, Р2, РЗ и Р4.

Количество катушечных групп в фазной обмотке равно количеству пар полюсов ее. При четном р в каждой фазной обмотке получается одинаковое количество катушек с различным расположением лобовых частей, это способствует уравниванию активных (и индуктивных) сопротивлений обмоток при последовательном соединении катушечных групп. При нечетном р одну группу катушек приходится выполнять более сложной формы с переходом лобовых частей из одной поверхности в другую.

Рис. 2. Схема трехфазной однослойной обмотки с концентрическими катушками: а — схема; б — расположение лобовых частей

При большом и четном q (в двухполюсных машинах g = 6-г 8) для уменьшения места, занимаемого обмоткой по оси машины, целесообразно лобовые части катушек каждой половины группы отгибать в противоположные стороны (рис. 3) и размещать их в трех поверхностях (рис. 3,6). Шаг отдельных катушек половины группы получается различным, меньше полюсного деления. Лобовые части катушечных групп каждой фазной обмотки расположены в разных поверхностях и это вызывает небольшое различие сопротивлений фазных обмоток.
Обмотка с расположением лобовых частей в трех поверхностях применяется также при разъемном сердечнике статора, но в этом случае лобовые части всех катушек полюсного деления отгибаются в одну сторону (рис. 4,а) и располагаются в трех поверхностях (рис. 4,6). Такая обмотка позволяет производить сборку и разборку статора с уложенными в пазах катушками и требуется только соединение (или разъединение) перемычек между катушечными группами.

Рис. 3. Схема трехфазной однослойной обмотки с разделенными катушечными группами: а — схема; б — расположение лобовых частей

Ввиду сложности изготовления и укладки лобовых частей, концентрические обмотки в настоящее время имеют ограниченное применение.

Рис. 4. Схема трехфазной однослойной обмотки для разъемного статора: а — схема; б — расположение лобовых частей

Однослойная обмотка может быть выполнена с катушками одинаковой формы в виде трапеции (рис. 5,а). Лобовые части катушки

выполняются разной длины (рис. 5,6). При четном q > 2 для облегчения укладки лобовые части катушек половины группы отгиба выполняются в противоположные стороны.

Рис. 5. Схема трехфазной однослойной обмотки с шаблонными катушками: а — схема; б — расположение лобовых частей

Разновидностью такой обмотки является цепная, у которой отгибаются в противоположные стороны лобовые части каждой пары соседних катушек (рис. 6,а) и длина лобовых частей получается одинаковой (рис. 6).

Рис. 6. Схема трехфазной однослойной цепной обмотки: а — схема; б — расположение лобовых частей

Цепная обмотка может быть выполнена как при четном, так и при нечетном q и при различных, но обязательно нечетных значениях шага у катушки.

Катушечные группы допускают последовательное, параллельное п смешанное (последовательно-параллельное) соединение.

Рис. 7. Схема трехфазной однослойной волновой обмотки:

а — схема; б — расположение лобовых частей
Во всех однослойных обмотках с целым q наибольшее количество параллельных ветвей равно количеству катушечных групп, а в цепной обмотке с четным q — удвоенному количеству катушечных групп.

В рассмотренных обмотках сначала соединяются между собой катушки в катушечные группы, а затем последние — в фазную обмотку.

Рис. 8. Схема двухфазной однослойной обмотки с концентрическими катушками: а — схема; б — расположение лобовых частей

Такие обмотки по аналогии с обмотками якорей машин постоянного тока называются петлевыми. В одновитковых катушках для уменьшения длины соединений между катушками применяется
волновая обмотка (рис. 7). При одном обходе зубцового слоя образуется последовательная цепь катушек, имеющих одинаковые шаги. Переход к каждой последующей цепи требует одного укороченного (или удлиненного) шага. Количество обходов для фазной обмотки равно q.

Однослойная обмотка выполнима также и при дробном q.
Б. Двухфазная и однофазная обмотки. Эти обмотки применяются в машинах малой мощности и могут быть выполнены с концентрическими или с одинаковыми катушками.

Рис. 9. Схема однофазной однослойной обмотки с разделенными катушечными группами: а — схема; б — расположение лобовых частей

Двухфазная обмотка может быть выполнена как с равными фазными зонами, так и с неравными. Схема двухфазной обмотки с концентрическими катушками при Z = 24, 2р = 4 и
показана на рис. 8. Лобовые части располагаются в двух поверхностях (рис. 8,6). Обозначение начала и конца одной обмотки статора С1 и С2, обозначения начала и конца второй обмотки П1 и П2.

В однофазных обмотках для уменьшения расхода обмоточных материалов и потерь в обмотке используется не вся зубцовая зона, фазная зона обычно составляет 2/3 полюсного деления (рис. 9).

• Вперёд

• Назад
• Вперёд

• Вы здесь:  
• Главная
• Оборудование
• Эл. машины
• Круговой огонь на электрической машине

Еще по теме:

• Нахождение повреждений в обмотках электрических машин
• Испытание электрической прочности изоляции обмоток машин
• Обозначение выводов обмоток однофазных электрических машин
• Дефекты обмоток якоря электрических машин постоянного тока
• Обозначение выводов обмоток роторов асинхронных машин

Шаг — обмотка — статор

Cтраница 1

Шаг обмотки статора из 1-го в 13 — й паз.
 [1]

Укорочение шага обмотки статора может дать ощутимые эффекты для полузакрытых пазов при работе на холостом ходу и при пониженной нагрузке. Однако нельзя дать общего правила для уменьшения магнитных шумов путем укорочения шага, так как в каждом отдельном случае необходимо сделать подробный анализ силовых волн и полей, возбуждающих шумы. При работе с номинальной нагрузкой преобладающими являются гармоники, вызванные распределением обмоток в пазах, так что влияние укорочения шага становится незначительным.
 [2]

Далее выбирают тип и шаг обмотки статора, обмоточный коэффициент. В асинхронных двигателях единых серий при наружном диаметре статора более 200 — 250 мм применяют двухслойные обмотки, при меньших диаметрах обычно используют однослойные обмотки.
 [4]

Зависимость SgH и Л от т для синхронных машин мощностью Рн 100 кВт.  [5]

Обмоточный коэффициент fe06i определяют по шагу обмотки статора и числу пазов на полюс и фазу.
 [6]

Обмоточный коэффициент fcO6i определяют по шагу обмотки статора и числу пазов на полюс и фазу.
 [7]

Величина реактивного сопротивления сильно зависит от сокращения шага обмотки статора.
 [9]

Обмоточный коэффициент & об t определяют по шагу обмотки статора и числу пазов на полюс и фазу.
 [10]

В этом случае для полного использования магнитного потока шаг обмотки статора целесообразно принять равным полюсному делению tr поля возбуждения. Обмотка якоря состоит из отдельных катушек, охватывающих при qs целом числе пазов статора на полюс и фазу msqs пазов статора.
 [11]

Я и В — величины, характеризующие геометрические размеры лобовой части обмотки; Y — шаг обмотки статора; D, — внутренний диаметр статора; А, — расчетная высота паза статора.
 [12]

Картера kcl 1 15, kc2 1 02; индукция в воздушном зазоре В (, 7600 гс насыщение магнитной цепи 1 5; номинальное скольжение s 0 05; сокращение шага обмотки статора ( 5 7 / 9; обмоточный коэффициент kwi 0 92; средний радиус спинки статора с 11 2 см; радиус расточки статора Rt — 6 2 см; толщина спинки статора Л 2 2 см; активная длина статора / ( 20 см; масса статора, приведенная к 1 см. средней цилиндрической поверхности спинки, тс 3 5 — 10 — 5 кгс-сек.
 [13]

Число проводников в обмотках индуктосина определяется числом пар полюсов в зависимости от назначения индуктосина. Синусоидальная зависимость коэффициента взаимоиндукции между обмотками получается за счет выбора определенного отношения ширины проводника к полюсному делению, скоса проводников и сокращения шага обмотки статора по отношению к обмотке ротора.
 [14]

Для исследования бесщеточных систем возбуждения создана модель такой системы. Она позволяет исследовать электромагнитные процессы в несимметричных режимах работы якорных обмоток, вопросы бесконтактного управления вращающимся преобразователем, измерения параметров режима и др. Специальный модельный генератор бесщеточного возбудителя имеет петлевую якорную обмотку стержневого типа с шестью параллельными ветвями, при этом с помощью перемычек можно изменить схему и шаг обмотки статора. Кроме того, модель включает диодный и тиристорный статические выпрямители, подвозбудитель и приводной двигатель.
 [15]

Страницы:  

   1

   2

шагов намотки | Вопросы для собеседования по электротехнике

Теперь рассмотрим определения различных типов шагов обмотки, необходимых при проектировании обмотки якоря.

1.1 Задний шаг

Расстояние, измеряемое внутри проводников якоря, т. е. между верхней и нижней сторонами катушки, измеренное вокруг задней части якоря, т. е. на расстоянии от коммутатора, называется обратным шагом и обозначается . Измеряется по сторонам катушки.

Примечание  : Поскольку это разница между нечетным и четным числом, это всегда нечетное число.

Размер катушки определяется задним шагом. Задний шаг обычно равен сторонам катушки на полюс. Для петлевой и волновой намоток показано на рис. 1.

Задний шаг для обмотки, показанной на рис. 1, равен y _b  = 14 – 1 = 13, так как стороны катушки 1 и 14 относятся к обмотке номер 1.

1.2 Передний шаг

Определяется как расстояние, измеренное между двумя сторонами катушки, которые соединены с некоторым сегментом коммутатора. Обозначается y _f . Передний шаг для обмотки, показанной на рис. 1, равен y _f = 14 – 3 = 11. Это передний шаг для обмотки внахлестку, а для волновой обмотки y _f = 27 – 14 = 13. Передний шаг для и круговая, и волновая обмотка нечетные. Если для обмотки внахлест соединения прослеживаются, то движение обратное (со стороны катушки 14 к стороне катушки 3). Таким образом, тип обмотки можно определить по шагу переднего конца, и это не влияет на размер витков.

1.3 Шаг намотки

Определяется как расстояние между началом двух последовательных витков, измеренное по сторонам витка. Это обозначается Y.

для обмотки коленей, Y = Y _B — Y _F
для обмотки волны, Y = Y _B + Y _F

для наводнного обмолка на рис. 1 шаг обмотки Y = 13 – 11 = 2, а для волновой обмотки Y = 13 + 13 = 26. Это также расстояние вокруг якоря между двумя последовательными проводниками. На практике шаг катушки или шаг обмотки всего восемь десятых шага полюса используются без значительного снижения ЭДС.

Примечание  : Обмотки с дробным шагом намеренно используются для экономии меди в концевых соединениях и улучшения коммутации.

1.4 Шаг коллектора

Определяется как расстояние между двумя сегментами коммутатора, к которым подключены два конца, т.е. начало и конец катушки. Он измеряется в сегментах коммутатора и обозначается как y _c . Для обмоток, представленных на рис. 1.

y _c = 2 – 1 = 1     для симплексной обмотки внахлестку
y _c = 12 – 1 = 11 для симплексной волновой обмотки

волновая обмотка y _c  является суммой y _b и y _f . Количество стержней между выводами катушки является шагом коммутатора. В целом y _c  является «сплетением» арматуры, намотанной внахлест. Это 1, 2, 3 для симплексной, дуплексной, тройной обмотки внахлестку соответственно.

При обходе симплексной обмотки внахлестку сегмент, соседний с первым, достигается после обхода одной обмотки. Для симплексной волновой обмотки соседний сегмент достигается после прохождения катушек P/2.

Обмотка якоря | Шаг полюсов — шаг катушки — шаг передней части

Обмотка якоря является одной из наиболее важных частей генератора постоянного тока. В обмотке якоря вы должны четко понимать несколько терминов, таких как стороны катушки, шаг катушки, шаг полюсов, передний шаг, задний шаг, шаг коммутатора и т. д. Без правильного понимания этих терминов невозможно эффективно спроектировать обмотку. .

Пять крупнейших спортивных клубов в…

Пожалуйста, включите JavaScript

Итак, в этом разделе мы будем обсуждать термины, используемые в якорной обмотке генератора постоянного тока. Посмотрите на обмотку якоря генератора.

Термины, используемые в обмотке якоря

Следующие термины используются в отношении обмотки якоря.

Проводник

Проводник представляет собой отдельный провод, лежащий в магнитном поле. При относительном движении проводника поле наводит в нем ЭДС. Он может иметь одну, две или более параллельных нитей. На следующем рисунке AB и CD являются проводниками.

Поворот

Поворот имеет два проводника, последовательно расположенных в магнитном поле. Другими словами, проводник в одном гнезде соединяется с проводником в другом гнезде, образуя виток.

Катушка

Вышеупомянутые два проводника AB и CD вместе с их концевыми соединениями образуют катушку или обмотку. Это может быть одновитковая катушка или многовитковая катушка. Одновитковые катушки имеют только два проводника. Тогда как многовитковая катушка будет иметь много проводников. На рисунке ниже (b) показана катушка с 3 витками, которая имеет по 3 проводника на каждой стороне катушки.

Сторона катушки

Каждая катушка, одновитковая или многовитковая, имеет две стороны, называемые сторонами катушки. Проводник также можно назвать стороной катушки. Говорят, что AB и CD являются двумя катушками катушки. Группа катушек может иметь одну или несколько одиночных катушек. Количество катушек организовано в группы катушек, называемые обмоткой .

Стороны катушки в (a) одновитковой обмотке (b) 3-витковой обмотке

Передний и задний разъемы

Провод, который соединяет конец катушки с сегментом коммутатора, называется передним разъемом. Разъем заднего конца представляет собой провод, который соединяет одну сторону катушки с другой стороной катушки. Обратные соединения противоположны соединениям коммутатора.

Шаг полюсов

Шаг полюсов — это не что иное, как окружное расстояние между двумя соседними полюсами. Измеряется в пазах якоря или проводниках якоря. Его также можно определить как количество пазов якоря (или проводников якоря) на полюс. Пусть в генераторе постоянного тока 48 проводников и 4 полюса, тогда шаг полюсов равен 48/4 = 12.

Шаг катушки или пролет катушки

Это угловое расстояние между двумя сторонами катушки, измеренное относительно якоря. слоты. Например, если имеется 36 пазов и 4 полюса, то шаг катушки равен 36/4 = 9.слоты.

Размах катушки или шаг катушки

Если шаг катушки равен шагу полюса, то катушка называется катушкой с полным шагом . Для катушки с полным шагом каждая сторона катушки находится под противоположным полюсом, как показано на рисунке ниже. Это означает, что размах катушки составляет 180 электрических градусов. Если шаг катушки меньше шага полюса, говорят, что это катушка с коротким шагом или катушка с дробным шагом .

(a) Катушка с полным шагом (b) Катушка с коротким шагом

Шаг обмотки или шаг обмотки

Шаг намотки определяется как расстояние между двумя последовательными проводниками, которые непосредственно соединены вместе вокруг якоря. Это начало двух последовательных сторон катушки и обозначается буквой Y. Для обмотки внахлест Y = Y _b – Y _f и для волнообразной обмотки Y = Y _b + Y _f .

Задний шаг

Расстояние, на которое катушка продвигается по задней части якоря, называется обратным шагом и обозначается Y _б. Его также можно определить как расстояние между первым и последним проводниками катушки. Это то же самое, что и пролет катушки, и показано на рисунках (а) и (б) ниже.

Передний шаг

Это расстояние между вторым проводником одной катушки и первым проводником следующей катушки. Обе катушки должны быть подключены к одним и тем же сегментам коммутатора спереди, как показано на рисунках (а) и (б) ниже. Обозначается Y _f .

Шаг в (a) Намотка внахлестку (b) Волнистая обмотка

Результирующий шаг

Это расстояние между началом одной катушки и началом следующей катушки, к которой она подключена. Он проиллюстрирован на приведенных выше рисунках (a) и (b) и обозначен Y _r .

Шаг коммутатора

Это расстояние между сегментами коммутатора, к которым подключены два конца катушки. Из рисунка видно, что для обмотки внахлест шаг коммутатора (Y _c ) представляет собой разницу между обратным шагом (Y _b ) и передний шаг (Y _f ). Для волновой обмотки это сумма заднего шага и переднего шага.

Расчет значений шага

Найдем различные значения шага для двухслойной обмотки якоря, показанной ниже.

Двухслойная обмотка

На приведенной выше схеме стороны катушки или проводники пронумерованы как 1, 2, 3, 4 и т. д. для наших расчетов. Верхний слой пронумерован как 1, 3, 5, 7, 9, 11, а нижний слой пронумерован как 2, 4, 6, 8, 10, 12.