Как найти шаг обмотки у

4.
Расчёт обмоточных данных.

Обмотка асинхронного двигателя,
размещённая в магнитопроводе его статора
состоит из трёх самостоятельных фазных
обмоток (А, В, С). Обмотка трёхфазной
машины переменного тока характеризуется
следующими обмоточными данными:

у – шаг обмотки;

q – число пазов на
полюс и фазу (равно числу секций в
катушечной группе);

N – число катушечных
групп;

 — число электрических градусов,
приходящихся на один паз;

а – число параллельных ветвей.

1.
Шаг обмотки

Шаг обмотки (у) – это расстояние
выраженное в зубцах (или пазах), между
активными сторонами одной и той же
секции:

где y’ — расчётный
шаг (равен полюсному делению, выраженному
в зубцах);

 — произвольное число меньше единицы,
доводящая расчётный шаг (y’)
до целого числа.

На практике принято шаг определять в
пазах, поэтому при раскладке вторая
сторона секции ложится в паз у+1.

Двухслойные обмотки выполняют с
укорочением шага.

у=у’Ку

где Ку – коэффициент укорочения
шага обмотки

На практике и расчётами установлено,
что наиболее благоприятная кривая
изменения магнитного потока получается
при укорочении диаметрального (расчётного)
шага на Ку=0,8:

у=0,86=4,8,
принимаем у=5

2.
Число пазов на полюс и фазу.

Число пазов на полюс и фазу (q)
определяет число секций в катушечной
группе:

где m — число фаз

Каждая катушка обмотки участвует в
создании двух полюсов, так как активные
проводники одной её стороны имеют одно
направление тока, а

другие
— противоположные.

При q>1, обмотка
называется рассредоточенной, при этом
фазные катушки должны быть разделены
на секции, число которых равно q.

3.
Число катушечных групп

В
двухслойных обмотках число катушечных
групп механически увеличивается в два
раза, однако по сравнению с однослойной
обмоткой с числом витков в каждой секции
меньшим в два раза, тогда:

24=8

где N_1ф⁽²⁾ —
число катушечных групп в одной фазе
двухслойной обмотке. Так как каждую
пару полюсов создают все три фазы
переменного тока, следовательно:

4.
Число электрических градусов на один
паз

В расточке статора асинхронного двигателя
одна пара полюсов составляет 720⁰эл.
Это наглядно видно на рисунке 2.

Рис. 2. Изменение ЭДС под полюсами.

При прохождении проводника под одной
парой полюсов в расточке статора
полностью за один оборот ЭДС в нём
(возникает) изменяется по синусоиде.
При этом происходит полный цикл изменения,
который составляет 720 электрических
градусов (рисунок. 2).

Число электрических градусов, приходящихся
на паз, или угловой сдвиг между рядом
лежащими пазами:

5.
Число параллельных ветвей

Параллельные ветви в обмотке асинхронного
двигателя делаются для сокращения
сечения обычного провода, кроме того,
это даёт возможность лучше загрузить
магнитную систему машины.

Все катушечные группы данной фазы мы
соединяем последовательно, тогда число
параллельных ветвей 1 (а=1) (рис. 3). На
рисунке буквами Н и К обозначены
соответственно начала и концы катушечных
групп.

Р
ис.
3. Соединение катушечной группы.

6.
Принцип построения схемы статорной
обмотки трёхфазного асинхронного
двигателя

Для
получения вращающегося магнитного поля
трёхфазного асинхронного двигателя,
при любой схеме обмотки, требуется:

1.
Смещение в пространстве расточки статора
асинхронного двигателя фазных обмоток,
одна относительно другой на 120⁰эл.

2.
Смещение во времени токов, протекающих
по этим обмоткам, на

периода.

Первое
условие выполняется соответствующей
укладкой катушечных групп трёхфазной
обмотки, второе – подключением
асинхронного двигателя к сети трёхфазного
тока.

При построении
схемы, обмотка первой фазы может в общем

начинаться
с любого паза. Поэтому первую активную
сторону секции помещаем в первый паз.
Вторую активную сторону секции помещаем
через пять зубцов в шестой паз.

Одна
катушечная группа имеет две секции,
тогда вторая
секция
занимает соответственно 2 и 7 пазы.

Число
катушечных групп одной фазы будет четыре
(просчитано выше).

В
двухслойных обмотках катушечные группы
одной и той же фазы сдвигаются на 180
электрических градусов.

Поэтому:

.

Следовательно,
вторая катушка фазы «А» начинается с
7-го паза.

Обмотка фаз «В» и «С» выполняется
аналогично, но они сдвинуты, соответственно,
на 120 и 240 электрических градусов
относительно обмотки фазы «А», т. е. в
пазах это будет:

;

Соседние файлы в папке Курсач Ремонт ЭО!

• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #

Шаг — обмотка

Cтраница 1

Шаг обмотки должен быть только нечетным.
 [1]

Шаг обмотки, равный полюсному делению, называется диаметральным, так как в двухполюсной обмотке соединяются две диаметрально противоположные стороны катушки.
 [3]

Шаг обмотки можно определить, разделив число пазов на число полюсов.
 [5]

Шаг обмотки по пазам обозначает разность между номерами пазов, в которые вкладывается нижняя и верхняя стороны катушки.
 [6]

Шаг обмотки по коллектору обозначает разность между номерами коллекторных пластин, в которые вкладывают начало и-конец катушки.
 [7]

Шаг обмотки показывает, через сколько пазов надо шагнуть, чтобы от одной пазовой, части катушки попасть к другой. Шаг обмотки может быть выражен только целым числом, так как пазовые части катушек должны обязательно располагаться в пазах. Шаг обмотки делают равным или близким полюсному делению. Если шаг равен полюсному делению, то его называют диаметральным. Обмотки с диаметральным шагом выполняют лишь в машинах малой мощности. Это улучшает характеристику машины и несколько уменьшает длину лобовых частей катушек, а следовательно, и длину всей машины.
 [9]

Шаг обмотки и обмоточный коэффициент находят, исходя из типа обмотки и числа полюсов.
 [10]

Шаг обмотки находят, учитывая ее вид.
 [11]

Шаг обмотки на 8 / 4 полюсов: 1 — 8 для 6 — 7-го габаритов, кроме А71, для которого шаг равен 1 — 10 для 8 — 9-го габаритов; на 6 полюсов: 1 — 8 для 6 — 7-го габаритов; 1 — 11 для 8 — 9-го габаритов.
 [12]

Шаг обмотки, обратный и прямой.
 [13]

Шаг обмотки, первый и второй.
 [14]

Шаг обмотки у — расстояние по окружности статора между активными сторонами секции, выраженное в пазах.
 [15]

Страницы:  

   1

   2

   3

   4

   5

В пазах сердечника статора размешается трехфазная обмотка (в случае однофазных двигателей — двухфазная), которая соединяется с сетью трехфазного (однофазного) переменного тока. Трехфазная симметричная обмотка статора асинхронного двигателя состоит из трех однофазных обмоток, которые соединяются между собой по схеме звезда (У) или треугольник (Д). Между собой оси обмоток смещены в пространстве на электрический угол 360/m=360/3=120° (v— число фаз).

Два проводника, расположенных в пазах, отстоящих друг от друга на расстоянии у, называемом шагом обмотки, образуют простейший контур — виток. Каждый виток может состоять из нескольких параллельных (элементарных) проводников. Витки, уложенные в одну и ту же пару пазов и соединенные между собой последовательно, образуют катушку или секцию обмоткн. Совокупность катушек (секции), лежащих в соседних пазах b соединенных последовательно между собой, называется катушечной группой. Обмотка статора асинхронного двигателя состоит из совокупности катушечных групп, которые могут быть соединены последовательно, параллельно или последовательно-параллельно. Параллельно соединенные катушечные группы образуют параллельные ветви обмотки, число которых  обозначается  a₁.

Расстояние между осями соседних зубцов (пазов) называется зубцовым делением t (измеряется в единицах длины или в градусах). Шаг обмотки у может измеряться в зубцовых делениих и в градусах. Часть окружности статора, приходящаяся на один полюс магнитного поля, называется полюсным делением τ. Полюсное деление может измеряться в единицах длины, градусах, зубцовых делениях. Для первых двух случаев полюсное деление рассчитывается по формуле

               (5)

где D — диаметр расточки статора, м; 2р —число полюсов магнитного поля двигателя.

Из формулы (5) следует, что геометрический угол, соответствующий полюсному делению, равен 180° для двухполюсной машины, 90° для четырехполюсной, 60° для шестиполюсной и т. д. Но по определению полюсное деление — часть окружности, приходящийся на один полюс. А полюс занимает всегда электрический угол 180°, или половину периода. Отсюда вытекает связь между электрическими и геометрическими углами в электрических машинах в виде

1° (геометрический угол)=р° (электрический угол).    (6)

В частном случае, когда 2р=2, эти углы совпадают.

Шаг обмотки у, равный полюсному делению τ, называется диаметральным (обмотка с диаметральным шагом). Если у<τ, шаг обмотки называется укороченным, если у>τ — удлиненным. Разность τ—у называется укорочением. Относительное значение укорочения β равно:

β=у/τ .       (7)

Расположенные в соседних пазах стороны катушек, занимают q зубцовых делений, называемых числом пазов на полюс и фазу. Зная число пазов на статоре z₁, величину q₁ для многофазных обмоток можно определить по формуле

q₁=z₁ (2pm),       (8).

а для трехфазных обмоток

q₁=z₁/6p.

По -виду катушек обмотка статора асинхронного двигателя подразделяется на всыпные обмотки с мягкими катушками и обмотки с жесткими катушками. Мягкие катушки изготовляются из круглого медного или алюминиевого провода. Такие катушки наматываются на шаблоны, где им придается предварительная форма, и затем укладываются в изолированные трапецеидальние пазы (рис. 9). После укладки катушек и закрепления их в пазах с помощью клиньев или крышек производится формовка лобовых частей и бандажирование. Междуфазовые изоляционные прокладки устанавливаются в процессе укладки обмоток. Обмотанный таким образом статор подвергается пропитке. Весь процесс изготовления всыпных обмоток может быть полностью механизирован.

Рис. 9. Пазы и обмотки статора: а — полузакрытый паз, обмотка однослойная; б — полузакрытый паз, обмоткаг двухслойная; в — открытый паз. обмотка двухслойная.; г — полуоткрытый паз, обмотка однослойная; 1 — обмоточный провод; 2 — пазовая коробка; 3 — прокладка под клином; 4 — прокладка между слоями; 5 — пазовый клин

Жесткие катушки (или полукатушки) изготовляются из прямоугольного изолированного провода. Окончательная форма придается катушкам до укладки. В двигателях напряжением до 0,66 кВ пазовую изоляцию устанавливают в сердечник до укладки катушек, а сами катушки не изолируют. После укладки катушек в полуоткрытые пазы (рис. 9) обмотанный статор подвергают пропитке и сушке.

В двигателях напряжением 3 кВ и выше применяются катушки с корпусной изоляцией, которая наносится на катушки до укладки их в открытые пазы (рис. 9). В настоящее время применяется термопластичная изоляция и термореактивная изоляция типа «Монолит».

Всыпные обмотки статора асинхронного двигателя имеют следующие преимущества перед обмотками с жесткими катушками из прямоугольного провода:

• возможность полной механизации всего процесса изготовления;
• меньшая длина и вылет лобовых частей, а следовательно, и меньшие потери, более высокий КПД, меньшая длина активной части машины;
• более благоприятная с точки зрения использования зубцовой зоны трапецеидальная форма паза;
• меньшее открытие паза, обеспечивающее меньшие пульсации потока в воздушном зазоре, т. е. меньшие добавочные потери и намагничивающий ток;
• большая производственная технологичность: намотка катушечных групп, в ряде случаев и обмоток фаз, производится без разрыва, т. е. меньшее число паек; возможность укладки обмотки в пазы сердечника без корпуса облегчают и удешевляют обмотку и пропитку.

В силу этих достоинств мягкие всыпные обмотки статора асинхронного двигателя дешевле и менее трудоемки.

Достоинствами жестких обмоток являются больший коэффициент заполнения за счет применения прямоугольных проводов и большая надежность, связанная с меньшей технологической дефектностью, так как в пазы укладываются готовые изолированные и проверенные катушки, которые подвергаются меньшим деформациям.

В силу указанных преимуществ всыпные обмотки статора асинхронного двигателя являются предпочтительными для асинхронных двигателей на напряжение до 1 кВ и мощностью до 100 кВт. В двигателях мощностью выше 100 кВт и в двигателях напряжением 3 кВ и выше обмотки выполняются из прямоугольного провода (из жестких катушек).

По размещению катушек в пазах различаются однослойные и двухслойные обмотки. Сторона катушки однослойной обмотки занимает паз полностью, при двухслойной обмотке в пазу располагаются вместе две стороны различных катушек, одна из которых устанавливается на дне паза, а другая — в части паза, прилегающей к расточке статора.

Механизация укладки обмотки на электромашиностроительных заводах привела к широкому применению однослойных концентрических обмоток в двигателях мощностью до 10—15 кВт. Для двигателей большей мощности (15—100 кВт) применяются более трудоемкие одно-двухслойные и двухслойные всыпные обмотки из круглого провода. Для двигателей мощностью выше 100 квт, обмотка которых укладывается вручную, применяются двухслойные обмотки.

Одно-двухслойные концентрические обмотки сочетают в себе преимущества однослойных в части осуществления механизированной укладки и двухслойных (возможно укорочение шага и уменьшение длины лобовых частей).

При ремонте асинхронных двигателей при отсутствии механизированной укладки обмоток применяют двухслойные обмотки.

---

Подборка по базе: апарат расчет.docx, Домашняя работа 4 (1).doc, Контрольная работа. Вариант 1 немецкий черновик.docx, Практическая работа 1.docx, банковское право работа.docx, Проверочная работа по тем1.odt, Исхаков А.А. Практическая работа 11 Экономика.docx, практическая работа 5.doc, Годовая контрольная работа по геометрии , 7 класс.docx, Практическая работа 4.docx

---

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №2
РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ И ВЫПОЛНЕНИЕ РАЗВЕРНУТОЙ СХЕМЫ ОБМОТКИ СТАТОРА МАШИН ПЕРЕМЕННОГО ТОКА
Цель работы: произвести расчет параметров обмотки и научится выполнять развернутую схему двухслойной обмотки с целым числом пазов на полюс и фазу

Задание: По примеру расчета приведенного ниже, построить обмотку согласного своего варианта ( см. таблицу 1.1).

Ход работы:

1. Ознакомится с примером расчета и указаниями к построению, а также ознакомиться с теорией

2. Исходные данные согласно варианта по номеру журнала взять из табл 1.1.

3. Произвести расчет и построение развернутой схемы обмотки статора.

4. Сделать вывод к выполненной работе

Теоретические сведения

Многофазная обмотка статора состоит из m₁ — фазных обмоток. Например, трехфазная обмотка (m₁ = 3) состоит из трех фазных обмоток, каждая из которых занимает Z₁3 пазов, где Z₁ — общее число пазов сердечника статора. Каждая фазная обмотка представляет собой разомкнутую систему проводников.

Элементом обмотки является катушка, состоящаяиз одного или нескольких витков. Элементы катушки, располагаемые в па­зах, называют пазовыми сторонами 1, а элементы, расположенные вне пазов и служащие для соединения пазовых сторон, называют лобовыми частями 2 (рис. 38.1). Часть дуги внутренней расточки статора, приходящаяся на один полюс, называется полюсным делением (м):

τ = π D ₁ /(2р), 

 где D₁ — внутренний диаметр статора, м; 2р — число полюсов.

 Расстояние между пазовыми сторонами катушки, измеренное но внутренней поверхности стато­ра, называется шагом обмотки по пазам у₁. Шаг обмотки выражают в пазах. Шаг обмотки называется полным или диаметральным, если он равен полюсному делению:

y ₁ = Z ₁ /(2 p ) = τ .           

Если же шаг обмотки меньше полюсного деления (у₁ < τ), то он называется уко­роченным. У катушки с укоро­ченным шагом ЭДС меньше, чем у катушки с полным ша­гом.

Обмотка статора состоит, как правило, из большого чис­ла катушек, соединенных ме­жду собой определенным об­разом. Для удобного и наглядного изображения ка­тушек и их соединений поль­зуются развернутыми схема­ми обмоток. На такой схеме цилиндрическую поверхность статора вместе с обмоткой условно развертывают на плоскости, а все катушки изображают одновитковыми в виде прямых линий.

Простейшая трехфазная обмотка статора двухполюсной машины состоит из трех катушек (А, В, С), оси которых смещены в пространстве относительно друг друга на 120 эл. град, т. е. на    полюсного деления . Такая обмотка называется сосре­доточенной. Каждая катушка здесь представляет собой фазную обмотку.

 
Пример выполнения расчета и построения:

Дано: число фаз m₁=3, число полюсов 2р=2, число пазов в сердечнике статора Z₁=12, шаг обмотки диаметральный.

1.Расчет параметров обмотки:

1.1. Шаг обмотки y₁= Z₁ / (2p) = 12/2 = 6 пазов;

1.2. Число пазов на полюс и фазу q₁ = Z₁/ (m₁2p) = =12/ (32) = 2 паза;

1.3. Пазовый угол γ =360 p / Z₁ =3601/12 = 30 эл. град.

1.4. Угол сдвига между осями фазных обмоток составляет 120 эл. град. Определяем сдвиг между на­чалами фазных обмоток А, В и С, выраженный в пазах, λ = 120/γ = 120/30 = 4 паза.

2. Построение развернутой схемы

2.1. на развернутой поверхности статора размечаем пазы (Z₁=12) (см. рис 1.1 и указания п.1)

2.2. Размечаем полюсные деления (2р=2). Так как шаг обмотки диаметральный

=y₁=6 пазов.

2.3. Размечаем зону по q₁=2 паза для всех фаз. (см. рис 1.1 и указания п.2)

2.4. Отмечаем расстояние между началами фазных обмоток λ=4 паза. (см. рис 1.1 и указания п.3 и п.4)

2.5. Изображаем на схеме верхние (сплошные линии) и нижние (пунктирные линии) пазовые стороны катушки фазы А (катушки 1, 2, 7 и 8). Верхнюю сторону катушки 1 (паз 1) лобовой частью соединяем с нижней стороной этой же катушки (паз 7) (рис 1.2 указание п.5), которую в свою очередь присоединяем к верхней стороне катушки 2 (паз 2) (указание п.6). Верхнюю сторону катушки 2 также лобовой частью соединяем с нижней стороной этой же катушки (паз и получаем первую катушечную группу обмотки фазы А (Н1А-К1А) (указания п.7).

2.6. Аналогично получаем вторую катушечную группу фазы А, состоящую из последовательно соединенных катушек 7 и 8 (Н2А-К2А) (указания п.8)

2.7. Выполняем последовательное соединение катушечных групп (указания п.9). Присоединив начало первой катушечной группы к выводу обмотки С1, а начало второй катушечной группы Н2А – к выводу С4, получаем фазную обмотку А.

2.8. Аналогично выполняем обмотку фазы В (выводы С2 – С5) и обмотку фазы С (выводы С3-С6) (указания п.10)
Указания к построению

1. Для разметки пазов проставляем их нумерацию и простым карандашом проводим тонкие сплошные линии. Расстояние между позами желательно не менее 1 см. Высота всех пазов одинаковая на одном уровне.
2. Круговой скобкой объединяем пазы в зоны по q₁=2 паза.
3. Первая зона принадлежит фазе А, обозначим А₁. Начало фазы В будет в зоне, сдвинутой относительно А₁ на =4 паза (обозначим В₁). Начало С сдвинуто относительно фаза В (зоны В₁) также на =4 паза (обозначим С₁).
4. Обозначим остальные зоны, при этом расстояние между зоной какой-либо фазы в одном полюсном делении и зоной этой же фазы в другом полюсном делении должно быть равно шагу обмотки у₁=6 пазов.
5. Для этого расстояние между позами 1 и 7 делим пополам. Высота лобовой части 24 клетки. (чем больше у₁, тем больше высота).
6. Расстояние между пазами 7 и 2 делим пополам. Высота та же.
7. Число последовательно соединяемых катушек равно q₁=2.
8. Число катушечных групп в каждой фазе всегда равно 2р.
9. Если считать, что первый слева полюс N, а затем полюса чередуются, и обмотка (условно), движется в направлении, указанном стрелкой на рис. 1.2, то ЭДС, индуктируемые в пазовых сторонах катушек, будут направлены как показано на рис.1.2. Направление ЭДС необходимо учитывать при соединении катушечных групп.
10. Обратите внимание, как на рис 1.3 сделаны выводы катушечных групп равных фаз и их маркировка (длина и маркировка).

Таблица 1.1 – Исходные данные для ПР 1

ДАНО	Вариант 1	Вариант 2	Вариант 3	Вариант 4	Вариант 5	Вариант 6
№ по уч. журналу	1	2	3	4	5	6
7	8	9	10	11	12
13	14	15	16	17	18
19	20	21	22	23	24
m1	3	3	3	3	3	3
2p	4	2	2	2	2	4
Z1	24	18	24	30	30	12

Рисунок 1.1

Рисунок 1.2

Рисунок 1.3

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №5

«Расчет параметров работы бесколлекторных
машин»

ЦЕЛЬ РАБОТЫ: рассчитать параметры статора бесколлекторной машины и
значение его ЭДС.   

КРАТКИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ:

Обмотка статора бесколлекторной машины
переменного тока (рис. 5.1) располагается
в пазах на внутренней поверхности сердеч­ника статора. Она выполняется из
медного изолированного прово­да круглого или прямоугольного сечения.

Элементом обмотки статора является одно-
или многовитковая катушка. Элементы катушки,
располагаемые в пазах, называют па­зовыми сторонами, а части, находящиеся вне
пазов и служащие для соединения пазовых сторон, — лобовыми частями.

Обмотки статора характеризуются
параметрами: числом фазных обмоток: т₁ —
однофазные (т₁ = 1) и
многофаз­ные, обычно трехфазные (т₁ = 3);

шагом обмотки по пазам у₁ — с
полным (диаметральным) шагом (2/i = τ) и укороченным шагом (у₁ < τ).

Здесь τ — полюсное деление, м,

τ = πD₁/(2p),                                                                     (формула
5.1)

где D_l —
внутренний диаметр статора, м; 2р — число
полюсов в об­мотке статора.

Если шаг обмотки полный

 y₁ = Z₁/(2p) = τ,                                                             
(формула 5.3)

то ЭДС, индуцируемая в каждом витке
катушки
статора враща­ющимся магнитным

полем, опреде­ляется арифметической суммой
ЭДС сторон этого витка, т. е.

             (формула 5.3)

Если же шаг обмотки укорочен­ный (у_г
<
τ), то ЭДС витка опре­деляется геометрической суммой ЭДС его пазовых сторон, т.
е. учи­тывается фазовый сдвиг этих ЭДС, при этом ЭДС витка, а следователь­но, и
ЭДС всей фазной обмотки Е_у
уменьшаются. Это уменьшение ЭДС, вызванное укорочением шага обмотки,
учитывается коэффи­циентом укорочения к_у = Е_у/Е_п.
Коэффициент укорочения для ЭДС первой (основной) гармоники:

                     
(формула 5.4).

Для
ЭДС любой гармоники (и — номер гармоники)

                
(формула 5.5).

Ниже приведены значения коэффициентов
укорочения ky_V в за­висимости от
относительного шага обмотки β = у₁/ для
различ­ных гармоник ЭДС:

По своей конструкции обмотки статора
разделяются на сосредо­точенные и распределенные. В сосредоточенных обмотках
статора обмотка каждой фазы располагается в двух пазах, а в распределен­ной
обмотке статора катушки каждой фазы занимают несколько па­зов. Распределение
катушек в пазах сердечника статора вызывает некоторое уменьшение ЭДС катушечной
группы распределенной обмотки Е_г.р по сравнению с ЭДС катушечной группы
сосредото­ченной обмотки Е_г.с (рис. 5.2, а, б).

Для количественной оценки этого уменьшения
ЭДС пользуют­ся коэффициентом распределения обмотки,
представляющим собой отношение ЭДС распределенной обмотки к ЭДС сосредоточенной
обмотки:

          (формула 5.6)

Рис. 5.2. К понятию о коэффициенте распределения

Коэффициент
распределения обмотки для первой гармоники ЭДС

, (формула 5.7)

где
γ —
угол
сдвига по фазе между векторами пазовых ЭДС, т. е. ЭДС, наводимых в проводниках,
лежащих в соседних пазах стато­ра, эл. град:

, (формула 5.8)

Так
как угол сдвига по фазе между векторами пазовых ЭДС для v-й
гармоники в v раз больше пазового угла γ,
то коэффициент рас­пределения обмотки для любой гармоники ЭДС равен

, (формула 5.9)

Ниже
приведены значения коэффициента распределения для первой, пятой и седьмой
гармоник ЭДС в зависимости от числа па­зов на полюс и фазу

, (формула 5.10)

ЭДС
фазной обмотки статора определяется выражением:

                                                                                             (формула 5.11)

где
Ф — основной магнитный поток,

(формула
5.12)

B_δ—
магнитная индукция в воздушном зазоре между неподвижным статором и вращающимся
ротором, Тл; f_x — частота
переменного тока в обмотке статора (в сети); w_x — число
последовательно соединен­ных витков в фазной обмотке статора

(формула 5.13)

w_K
— число витков в катушке обмотки статора; k_об1 = k_y1*k_p1 — об­моточный коэффициент, учитывающий уменьшения
ЭДС, выз­ванные укорочением шага катушки и распределенной конструк­цией
обмотки.

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ:

1.                 
Решить задачу №1. Статор трехфазной бесколлекторной
машины пере­менного тока с внутренним диаметром D₁, длиной L_г имеет число пазов Z₁ число полюсов 2р (табл. 5.1). Определить ЭДС одной фазы обмотки статора, если шаг
обмотки по пазам у₁
= τ, число витков в катушке w_K, магнитная индукция в воздушном зазоре машины В_δ частота тока в питающей сети f₁= 50 Гц.

                                                                                                                      Таблица
5.1.

Решение:

—         
Определить полюсное деление.

—         
Определить значение основного магнитного потока.

—         
Определить число последовательно соединенных витков
в фазной обмот­ке статора.

—         
Определить число пазов на полюс и фазу.

—         
Определить коэффициент распределения и обмоточный
коэффициент для первой (основной) гармоники.

—         
Значение ЭДС фазной обмотки

2.                

Решить
задачу №2. Используя данные табл. 5.1 и результаты расчета за­дачи №1,
определить ЭДС фазной обмотки статора первой (основ­ной) гармоники; обмотку
выполнить с укороченным шагом. Рассчитать линейную ЭДС основной гармоники при
соединениях об­мотки статора «звездой» и «треугольником» (линейная ЭДС при
соединении обмоток «треугольником» ос­танется равной фазной ЭДС, а при
соединении «звез­дой», она будет равна фазной ЭДС, умноженной на ). На сколько будут ос­лаблены ЭДС пятой и
седьмой гармоник при принятом укороче­нии шага обмотки на число пазов:

Решение:

—         
Определить
полный (диаметральный) шаг y₁

—         
Определить
укороченный шаг y_ук = y₁ –
Укорочение шага пазов.

—         
Определить
относительный шаг β=.y_ук / y₁

—         
Определить
угол сдвига фаз между векторами пазовых ЭДС.

—         
Определить
коэффициент укорочения шага для гармоник ЭДС;

—         
Определить
коэффициент укорочения шага для первой (основной) гармоники (у
=
1).

—         
Определить
коэффициент укорочения шага для пятой  гармоники (у = 5).

—        
Определить
коэффициент укорочения шага для седьмой (основной) гармоники (у
=
7).

—         
Определить
коэффициенты распределения для 1,5 и 7-й гармоник при q₁ .

—         
Определить
обмоточные коэффициенты.

—         
Определить
ЭДС фазы основной гармоники.

—         
Провести
анализ: к чему привело укорочение шага обмотки на один паз (уменьшению или
увеличению ЭДС) и на сколько (по формуле 5.14).

(формула
5.14)

—       
Определить
значение линейной ЭДС при соединении обмоток «треугольником».

3.                 
Решить задачу №3. Рассчитать параметры трехфазной
двухслойной петлевой обмотки статора по данным, приведенным в табл. 5.2.
Используя полученные данные и данные таблицы, определить величину основного
магнитного потока Ф, если линейное значение ЭДС основной гармоники
обмотки, соединенной в «звезду», равно, частота тока f 50 Гц, число витков в катушке w_к табл.5.3.

Таблица 5.2.

Таблица 5.3

Решение:

—         
 Определить
число пазов на полюс и фазу.

—         
 Определить
шаг обмотки с учетом укорочения.

—         
 Определить
пазовый угол.

—         
 Определить расстояние между началами
фазных обмоток.

—         
Определить ЭДС
фазной обмотки.

—         
Определить число витков в
фазной обмотке, соединенных последовательно.

—         
Определить относительный шаг  обмотки
по пазам.

—         
Коэффициент укорочения для основной гармоники k_у1=0,951.

—         
При q₁=3 коэффициент распределения k_р1=0,960. Определить обмоточный коэффициент.

—         
Определить величину основного магнитного потока.

4.                 
Оформить отчет по практической работе.

5.                 
Ответить на контрольные вопросы.

6.                 
Сделать вывод о проделанной работе.

КОНТРОЛЬНЫЕ
ВОПРОСЫ:

1.   
Где располагается обмотка статора
бесколлекторной машины?

2.   
Из чего выполняется обмотка статора?

3.   
Что является элементом статора? Из каких
частей состоит?

4.   
Какими параметрами характеризуются обмотки
статора?

5.   
На какие виды разделяются обмотки статора по
своей конструкции? Какова особенность каждого вида?

6.   
Какой коэффициент используют для
количественной оценки уменьшения ЭДС бесколлекторной машины?