Стартовая >> Оборудование >> Эл. машины >> Обмотчик электрических машин

Схемы трехфазных однослойных обмоток статоров - Обмотчик электрических машин

Оглавление
Обмотчик электрических машин
Классификация и основные элементы
Потери и кпд электрических машин
Особенности электрических машин различных типов
Требования к изоляции
Изоляционные материалы
Обмоточные провода
Методы изолирования токопроводящих частей электрических машин
Виды и конструкция изоляции обмоток
Виды обмоток
Основные элементы и обозначения обмоток машин переменного тока
Способы изображения схем обмоток
Схемы трехфазных однослойных обмоток статоров
Схемы трехфазных двухслойных обмоток статоров
Соединение обмоток статоров в несколько параллельных ветвей
Обмотки статоров с дробным числом пазов на полюс и фазу
Схемы обмоток статоров многоскоростных двигателей
Особенности схем обмоток одно- и двухфазных двигателей
Намотка катушек из круглого провода
Укладка однослойных обмоток статоров из круглого провода
Укладка двухслойных обмоток статоров из круглого провода
Механизация изготовления и укладки обмоток статоров из круглого провода
Обмотки статоров для механизированной укладки
Механизированная намотка статоров совмещенным методом
Заклинивание пазов обмоток статоров
Механизированная намотка статоров раздельным методом
Формовка и бандажирование лобовых частей обмотки статоров
Комплексная механизация намотки статоров
Изготовление катушек из прямоугольного провода
Укладка обмоток статоров в полуоткрытые пазы
Укладка обмоток статоров в открытые пазы
Крепление обмоток статоров из прямоугольного провода
Изготовление стержневых обмоток статоров машин переменного тока
Особенности укладки обмоток статоров крупных электрических машин
Схемы обмоток фазных роторов
Обмотки фазных роторов с дробным числом пазов на полюс и фазу
Таблицы положений стержней в волновых обмотках роторов
Технология изготовления стержней волновых обмоток фазных роторов асинхронных двигателей
Технология укладки стержневой обмотки ротора
Короткозамкнутые роторы
Основные элементы и обозначения обмоток якорей машин постоянного тока
Простые петлевые обмотки машин постоянного тока
Уравнительные соединения машин постоянного тока первого рода
Простые волновые обмотки машин постоянного тока
Несимметричные волновые обмотки машин постоянного тока
Сложные петлевые и волновые обмотки машин постоянного тока
Уравнительные соединения машин постоянного тока второго рода
Комбинированные обмотки машин постоянного тока
Изготовление катушек якоря из круглого провода
Изготовление катушек якоря из прямоугольного провода
Особенности изготовления одновитковых обмоток якоря
Подготовка якоря к укладке обмотки якоря
Укладка обмотки якоря
Конструкция и типы коллекторов
Пайка коллекторов
Крепление обмоток якорей и роторов
Намотка проволочных бандажей
Бандажи из стеклоленты
Отделка якоря
Крепление обмоток роторов турбогенератора
Виды полюсных катушек обмоток возбуждения
Катушки обмоток возбуждения из изолированного провода
Катушки обмоток возбуждения из неизолированной шинной меди, намотанной плашмя
Катушки обмоток возбуждения из шинной меди, намотанной на ребро
Особенности изготовления катушек возбуждения крупных синхронных гидрогенераторов
Пропиточные составы и методы пропитки обмоток
Сушка обмоток
Пропитка обмоток лаками с растворителями
Пропитка обмоток лаками без растворителей
Пропитка обмоток в компаундах
Контроль и испытания обмоток
Измерение сопротивления обмоток
Измерение сопротивления изоляции обмоток
Контроль обмоток, уложенных в пазы
Проверка правильности маркировки выводных концов фаз обмотки статора
Испытание электрической прочности изоляции обмоток
Испытание междувитковой изоляции обмоток
Автоматизация испытаний электрических машин
Виды и система планово-предупредительных ремонтов
Частичный ремонт обмоток
Ремонт обмоток статоров
Ремонт обмоток фазных роторов асинхронных двигателей
Ремонт обмоток якорей, катушек возбуждения
Заключение, литература

ГЛАВА IV
СХЕМЫ ОБМОТОК СТАТОРОВ АСИНХРОННЫХ И СИНХРОННЫХ МАШИН
§ 12. СХЕМЫ ТРЕХФАЗНЫХ ОДНОСЛОЙНЫХ ОБМОТОК
Чтобы лучше разобраться и понять порядок соединения схем однослойных обмоток, проделаем некоторые предварительные построения для одной из простейших однослойных обмоток — обмотки статора асинхронной машины с числом пазов Z = 24; числом полюсов 2р = 4 (см. рис. 20), соединенной последовательно (число параллельных ветвей а — 1). На рис. 22, а показаны 24 линии пазов, в середине каждой из них написан номер паза. Все пазы разделены на четыре части по числу полюсных делений машины (2р=4). В каждой части, т. е. на каждом полюсном делении машины, находится по шесть пазов. При расчете обмоток длину полюсного деления машины удобнее выражать не в линейных размерах, а числом пазовых делений, имея в виду, что одно пазовое деление равно t2= πD/Z мм, где D — внутренний диаметр статора. В нашем случае полюсное деление т = Z/2р = 24/4 = 6 пазовым делениям. Так как обмотка симметрична, то на каждом полюсном делении должно располагаться равное число сторон катушек всех трех фаз, т. е. по два паза из шести должны быть заняты сторонами катушек каждой из фаз. Число пазов на полюс и фазу такой обмотки q = Z/(2pm) + 24/(4х3) = 2 и число катушек, составляющих одну катушечную группу, равно 2.
На рисунке выделим линиями различного цвета пазы, в которых располагаются стороны катушек различных фаз (А, В, С), а на линиях пазов стрелками покажем направление мгновенных значений тока в каждой из сторон катушек. На первом полюсном делении оно может быть выбрано произвольно, но одинаково для всех фаз. Полярность полюсов на соседних полюсных делениях будет обратна первому, поэтому и направление мгновенных значений токов на них должно быть изменено на обратное во всех фазах. Таким образом, направления стрелок в пределах одного полюсного деления на всех пазовых линиях одинаковы и меняются на обратное при переходе к следующему полюсному делению.
Полученное распределение токов в пазовых частях катушек характерно для всех однослойных обмоток. Их можно по-разному соединить между собой в лобовых частях. От того или иного соединения зависит схема обмотки. Рассмотрим некоторые наиболее распространенные схемы однослойных обмоток.

Рис. 22. Построение схемы однослойной концентрической обмотки трехфазной машины с Z—24, 2р=4:
а — распределение пазов по фазам, б — соединение двух катушечных групп в фазе

Однослойная концентрическая обмотка.

Соединив между собой попарно пазовые части катушек одной из фаз, как показано на рис. 22, б, получим две группы катушек, состоящих каждая из двух концентрических катушек: малой и симметрично охватывающей ее большой. Соединим между собой последовательно катушки в каждой группе и обе катушечные группы между собой. При таком соединении направления токов в пазовых сторонах катушек будут такими, как показано на рис. 22, а. Начало первой катушечной группы примем за начало фазы обмотки. По установленной ГОСТом системе выводы фазы должны быть обозначены С/ — начало и С4 — конец фазы. Таким образом, на рис. 22, б получили схему обмотки одной фазы с заданным числом пазов и полюсов. Другие две фазы обмотки соединяются точно так же. Полная схема однocлойнoй концентрической обмотки с Z — 24, 2р = 4, т = 3, а = 1 приведена на рис. 20.
Начала фаз в трехфазной обмотке должны быть расположены на таком расстоянии друг от друга, чтобы электрический угол между ними был равен углу между фазами трехфазной сети или кратен ему, т. е. равен 120 или 120· к эл. град, где к — любое целое число, не кратное трем. Так как электрический угол между соседними пазами статора равен 180* 2p/Z, то угол 120°·κ между началами фаз обмотки образуется, если между ними будет 120κΖ/(180· 2р) — 2qn пазов. В статорах для уменьшения длины соединений между началами фаз и коробкой выводов стремятся расположить выводы фаз как можно ближе один к другому. Ближайшее возможное расстояние между выводами фаз равно 2q пазам. Поэтому на схеме (см. рис. 20) начала фаз взяты в 1-м, 5-м (1+4) и в 9-м (5 + 4) пазах, так как 2q =4.
На примере схемы рис. 20 рассмотрим основные характерные особенности однослойной концентрической обмотки, широко распространенной в современных электрических машинах.

Рис. 23. Схема трехфазной однослойной концентрической обмотки с «кривой» катушечной группой с Z— 36, 2р=6, т—3

Число катушечных групп в каждой фазе равно числу пар полюсов обмотки. В однослойной обмотке машины с 2р — 2 в каждой фазе будет всего одна катушечная группа, если 2р = 4 — две, если 2р= 6, то три группы и т. д.
Катушечные группы соединяются между собой согласно, т. е. конец первой катушечной группы каждой из фаз соединяется с началом второй, конец второй — с началом третьей катушечной группы той<же фазы и т. д.
Катушки, образующие каждую катушечную группу, имеют разную ширину (шаг), так как большая катушка охватывает меньшую. Длина прямолинейной части катушек, принадлежащих соседним катушечным группам, на схеме обмотки показана различной: малые и большие группы. Это делают для того, чтобы можно было показать лобовые части каждой катушки. На практике при укладке обмотки лобовые части всех катушек соединяют вместе в пучок. Поэтому длина прямолинейных частей всех катушек однослойной концентрической обмотки одинаковая.
При четном числе пар полюсов машины (р=2, 4,6 и т. д.) в обмотке содержится одинаковое число больших и малых катушечных групп. При нечетном числе пар полюсов, кроме р = 1, схема может быть составлена только при условии, что на ней одна катушечная группа будет показана состоящей из катушек с одной длинной и одной короткой сторонами. Такая катушечная группа называется «кривой» (рис. 23).


Рис. 25. Схема трехфазной равнокатушечной однослойной (цепной) обмотки с Z=24, 2р=4
Рис. 24. Схема трехфазной однослойной концентрической обмотки с Z— 36, 2р=4, т—3, выполненной вразвалку

При q, равном четному числу, однослойную концентрическую обмотку можно выполнить по-другому, изменив направление отгиба лобовых частей половины катушек каждой катушечной группы, как показано на рис. 24. В этой обмотке q = 4. Лобовые части одной половины катушек каждой катушечной группы отогнуты вправо, а другой половины — влево. Такая обмотка называется концентрической обмоткой вразвалку. На схеме лобовые части катушек обмотки, выполненной вразвалку, располагаются как бы в трех плоскостях, поэтому такую обмотку часто называют «трехплоскостной». При укладке обмотки в машину лобовые части всех катушек собираются так же, как и в обычной концентрической обмотке, в один пучок. Но при выполнении обмотки вразвалку толщина пучка получается меньше. В концентрической обмотке (см. рис. 20) в пучок входят лобовые части двух катушечных групп, т. е. 2q катушек (на рис. 20 — четырех катушек, так как q = 2), а в концентрической обмотке вразвалку — лобовые части одной катушечной группы и только половины катушек другой (на рис. 24 q = 4, а в пучок собирают лобовые части шести катушек). Это несколько уменьшает длину вылета лобовых частей обмотки и, следовательно, общую длину машины. Поэтому концентрическую обмотку вразвалку широко применяют в современных электрических машинах.

Однослойные обмотки могут быть выполнены не только концентрическими катушками. Определенное на рис. 22 направление токов в пазовых частях катушек может быть получено и при ином, чем в концентрических обмотках, типе соединений в лобовых частях при этом уменьшается число катушек, имеющих разные размеры. Такой обмоткой является, например, равнокатушечная или, как ее часто называют, — цепная обмотка.
Все катушки однослойной цепной обмотки (рис. 25) имеют одинаковые размеры. Поэтому их изготовление проще, чем катушек концентрической обмотки, однако укладка катушек цепной обмотки в пазы сложнее. Это объясняется необходимостью изгибать лобовые части каждой катушки после укладки ее в пазы для того, чтобы освободить место для лобовых частей следующих за ней катушек. В электрическом отношении обе обмотки — концентрическая и равнокатушечная — равноценны, но из-за более сложной укладки в пазы цепные обмотки в новых машинах не применяются. Их можно встретить лишь при ремонте машин старых выпусков.



 
« Обмотки ротора асинхронного двигателя   Обозначение выводов обмоток однофазных электрических машин »
электрические сети