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

Схемы обмоток статоров многоскоростных двигателей - 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

Во многих механизмах требуется изменять скорость в процессе работы. Чаще всего для привода таких механизмов используют двигатели постоянного тока, но в ряде случаев применяют также и асинхронные двигатели, как более дешевые и надежные.
Частоту вращения асинхронного двигателя можно определить по формуле n= 1 — s) = (60f/p)(1 s). Из этой формулы следует, что частоту вращения асинхронного двигателя можно регулировать, изменяя частоту питающего тока I, скольжение s или число пар полюсов двигателя р. На практике применяют все три способа регулирования. Изменение частоты тока возможно с помощью статических преобразователей частоты. Скольжение меняют путем включения активного сопротивления в. цепь фазного ротора. Число полюсов обмотки можно изменить в двигателях, имеющих обмотки, соединенные в специальные схемы.

Такие двигатели называют многоскоростными, а их обмотки — полюсно-переключаемыми.
Переключение чисел обмотки асинхронного двигателя — простой и распространенный метод регулирования, так как не требуется дополнительного оборудования и в то же время обеспечивается работа двигателя с достаточно высокими энергетическими показателями на разных частотах вращения. Он широко применяется на практике, несмотря на то что частота вращения этим методом изменяется только ступенями. Частота вращения поля в машине n= 60f/p. При токе промышленной частоты f= 50 Гц она равна 3000 об/мин при 2р = 2, 1500 об/мин при 2р — 4, 1000 об/мин при 2р — 6 и т. д.
Частота вращения двигателя при переключении ее обмотки на разные числа полюсов меняется в таком же соотношении. Изменения числа полюсов статора можно достичь двумя способами: установкой в пазы статора двух независимых обмоток, выполненных на разные числа полюсов, или переключением схемы соединения катушечных групп одной обмотки.
Первый способ дает возможность получить любые соотношения между числами полюсов и, следовательно, между частотами вращения двигателя. Недостатком такого способа регулирования является неполное использование объема пазов статора, так как в пазы укладываются обе обмотки, а двигатель работает только на одной из них. Вторая обмотка в это время отключена и занятая ею часть объема пазов не используется. Это вызывает необходимость увеличения размеров пазов и всего двигателя по сравнению с односкоростным той же мощности.
Второй способ изменения числа полюсов основан на изменении направлений магнитных потоков в машине путем переключения схемы обмотки. На рис. 37, а на поперечном сечении машины с 2р = 2 условно показано положение двух катушечных групп (1 и 4), принадлежащих одной фазе в двухполюсной обмотке. Стрелками отмечено направление магнитных силовых линий потока машины. На схеме соединения катушечных групп этой фазы также стрелками отмечено направление обтекания их током. Причем направление стрелки над катушечной группой вправо (1-я катушечная группа) соответствует направлению силовых линий потока от центра, а влево (4-я катушечная группа) — к центру. При таком соединении катушечных групп обмотка образует два полюса. На рис. 37, б такое же построение проделано для четырехполюсной машины, одной фазе обмотки которой принадлежат 1, 4, 7 и 10-я катушечные группы.

Рис. 37. Направления потоков в магнитопроводе и условные схемы обмотки одной фазы машины:
а —с двумя катушечными группами при 2р=2, б — с четырьмя катушечными, группами при 2р=4, в — с двумя катушечными группами при 2р=4

При встречном включении четырех катушечных групп, т. е. при принятой в обычных двухслойных обмотках схеме, обмотка образует четыре полюса: два одной и два другой полярности. Такую же картину поля можно получить и при двух катушках в одной фазе обмотки, если их включить не встречно, а согласно, как показано на рис. 37, в. Сравнив между собой направления потоков и схемы обмоток, видим, что изменение направления тока в одной катушечной группе фазы двухполюсной обмотки приводит к увеличению числа полюсов с двух до четырех, т. е. в два раза. Если таким же образом изменить схему соединений двух (4-ю и 10-ю или 1-ю и 7-ю) катушечных групп четырехполюсной машины, то распределение потока будет такое же, как в машине с = 8. Таким образом, изменение направления включения половины катушечных групп в схеме двухслойной обмотки приводит к увеличению числа полюсов машины в два раза.
Этот принцип используется во всех двухскоростных асинхронных двигателях с отношением чисел полюсов 1 : 2, например в двигателях с переключением чисел полюсов с = 2 на = 4 или с = 4 на 2р = 8.
В коробке выводов многоскоростных двигателей шесть зажи- мов,к которым подсоединены выводные концы обмоток (рис. 38, а). Они обозначаются так же, как и выводные концы обычных обмоток (см. табл. 2), но перед обозначением ставится число, указывающее, сколько полюсов будет иметь обмотка, если эти выводы подключить к сети. Для работы двухскоростного двигателя на 2р — 2/4 с числом полюсов 2р = 2 с сетью соединяются выводы 2С1, 2С2 и 2СЗ (рис. 38, б); выводы 4С1, 4С2 и 4СЗ соединены между собой накоротко. Обмотка при этом соединяется в звезду с двумя параллельными ветвями. Если с сетью соединены выводы 4С1, 4С2 и 4С3, а выводы 2С1, 2С2 и 2С3 разомкнуты (рис. 38, в), то обмотка образует четыре полюса и соединяется в треугольник при а — 1.
Аналогичные схемы включения имеют двухскоростные двигатели и на другие числа полюсов (2р = 4/8, 6/12 и т. п.). Схемы соединений — звезда или треугольник — и числа параллельных ветвей каждой из схем определяются требованиями к соотношениям мощностей двигателей при различных частотах вращения.


Рис. 38. Схема включения обмоток на
а — соединения внутри машины, б — включение обмотки на 2р=2 при а= 2, в —включение обмотки на 2р=4 при а— 1

В статор трехскоростного двигателя укладывают две раздельные обмотки: одна обычная, а другая полюсно-переключаемая, например в двигателе на 2р = 4/6/8 обычная обмотка имеет 6 полюсов, а полюсно-переключаемая — 2р = 4/8.
В четырехскоростном двигателе также две самостоятельные обмотки, обе полюсно-переключаемые, например, в двигателе на 2р = 4/6/8/12 одна обмотка может быть включена на 4 или 8 полюсов, а вторая — на 6 или 12.
В новых сериях асинхронных двигателей применяют более сложные схемы полюсно-переключаемых обмоток, которые позволяют изменять числа полюсов и в отношениях, отличных от 1:2. В серии 4А выпускаются, например, двигатели с одной полюсно-переключаемой обмоткой на 2р = 4/6 или на 2р = 6/8 полюсов и т. д. Количество выводных концов и их обозначения остаются такими же, как и в ранее рассмотренных схемах.



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