Vikupautomsk.ru

Выкуп Авто МСК
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Схема развертки обмотки статора

Схема развертки обмотки статора

Обмотки машин переменного тока разделяются на всыпные из мягких катушек, полужесткие и жесткие. Рассматриваемые обмотки, состоящие из катушек, также называют секциями, так как они имеют два вывода.

В крупных машинах используют стержневые обмотки статоров и роторов. В этом разделе будут рассмотрены только всыпные обмотки.

Всыпная обмотка укладывается в полузакрытые пазы, имеющие узкий шлиц, через который поочередно каждый из проводников катушки опускают (“всыпают”) в пазы [2]. Наибольший диаметр провода, применяемого для всыпных обмоток, не превышает 1,8 мм, так как провода большого диаметра имеют слишком большую жесткость и плохо уплотняются в пазах во время укладки. Если в пазу помещается только одна катушечная сторона, то получается однослойная обмотка (как это показано на рис.3.1, 3.2 и 3.3); если две катушечных стороны, то – двуслойная (рис. 3.4).

– нечетное число).

Рис. 3.4. Схема двухслойной обмотки одной фазы с укороченным шагом

В последнем случае при нечетном числе пар полюсов каждая фаза содержит нечетное число катушечных групп. Чтобы такая обмотка в машине имела две лобовые плоскости, одну из катушечных групп делают “кривой”, т.е. одну ее сторону выполняют по размеру большой катушечной группы, а другую – по размеру малой.

Если катушки имеют одинаковую ширину и форму, то можно получить однослойную шаблонную (см. рис. 3.2) или цепную обмотку (см. рис.3.3).

= 4, числом параллельных ветвей

На рис. 3.5 показаны 24 линии пазов, разделенные на четыре полюсных деления.

На каждом полюсном делении отмечены пазы, в которых должны располагаться стороны катушек, принадлежащих разным фазам. Мгновенное направление токов показано стрелками, в пределах одного полюсного деления оно будет одинаковым. Лобовые соединения должны быть выполнены так, чтобы направление токов в пазовых частях соответствовало показанному на рис. 3.5. Их можно выполнить в нескольких вариантах, получив при этом тот или иной тип однослойной обмотки (см. рис.3.1, 3.2, 3.3).

Двухслойные обмотки применяются практически во всех машинах переменного тока, начиная с машин мощностью 15–16 кВт и выше [2].

Двухслойные обмотки машин переменного тока аналогичны двухслойным обмоткам машин постоянного тока. То есть, одна активная сторона каждой секции располагается в верхней части паза (верхний слой), а другая – в нижней части другого паза (нижний слой).

Принцип построения и соединения простейшей двухслойной обмотки (без укороченного шага) рассмотрим на примере, когда

а число

. Двадцать четыре пары линий (сплошные и

пунктирные), обозначающие верхние и нижние стороны катушек, расположенные в пазах и разделенные на четыре полюсных деления изображены на рис. 3.5. Стрелками на сплошных линиях, соответствующих верхним слоям, показано мгновенное направление токов в катушках, одинаковое во всех фазах в пределах одного полюсного деления. В нашем случае на полюсном делении на каждую фазу приходится по два паза.

Предварительные действия для построения схемы обмотки такие же как и в предыдущем примере (см. рис. 3.5). При диаметральном шаге (y1 = τ ) лобовые части соединяют стороны катушек, лежащие на расстоянии полюсного деления. На рис. 3.6 показаны катушки, принадлежащие одной фазе.

взяты

последовательно через 2q1 пазовых делений по отношению к началу фазы С 1 , т.е. через число пазов, соответствующих 120 ° .

Как видно из рис. 3.5, в четырехполюсной двухслойной обмотке катушки каждой фазы образуют четыре катушечные группы, а не две как в однослойной. Они соединены между собой встречно так, что направление обтекаемой током каждой из групп при переходе от одной группы к другой меняется.

Основным достоинством двухслойных обмоток является возможность использовать укорочение шага для подавления высших гармоник в кривой ЭДС.

Шаг обмотки обычно выбирается равным точно или приблизительно 5/6 полюсного деления (см. рис. 3.4), так как в этом случае амплитуды 5-й и 7-й гармоник в кривых поля и ЭДС значительно снижаются.

При укорочении шага принцип построения схемы не меняется, изменяется только ширина катушек. Все соединения, как межкатушечные , так и межгрупповые остаются такими же.

Все схемы обмотки статора асинхронного двигателя

§ 106. Устройство асинхронных двигателей

Асинхронный двигатель имеет две основные части — статор и ротор. Статором называется неподвижная часть машины. С внутренней стороны статора сделаны пазы, куда укладывается трехфазная обмотка, питаемая трехфазным током. Вращающаяся часть машины называется ротором, в пазах его также уложена обмотка. Статор и ротор собираются из отдельных штампованных листов электротехнической стали толщиной 0,35-0,5 мм. Отдельные листы стали изолируются один от другого слоем лака. Воздушный зазор между статором и ротором делается возможно малым (0,3-0,35 мм в машинах малой мощности и 1-1,5 мм в машинах большой мощности).

Читать еще:  Ваз 21099 какой двигатель гнет клапана

В зависимости от конструкции ротора асинхронные двигатели бывают с короткозамкнутым и с фазным роторами. Наибольшее распространение получили двигатели с короткозамкнутым ротором, они просты по устройству и удобны в эксплуатации.

Трехфазная обмотка статора помещается в пазы и состоит из ряда катушек, соединенных между собой. Каждая катушка сделана из одного или нескольких витков, изолированных между собой и от стенок паза.

На рис. 247, а показана обмотка статора асинхронного двигателя. У этой обмотки каждая катушка состоит из двух проводников. Обмотка, состоящая из трех катушек, создает магнитное поле с двумя полюсами. За один период трехфазного тока магнитное поле сделает один оборот. При частоте 50 гц это будет соответствовать 50 об/сек, или 3000 об/мин.


Рис. 247. Различные виды обмотки статора асинхронных двигателей

На рис. 247, б показана обмотка, у которой каждая сторона катушки состоит из двух проводников.

Скорость вращения магнитного поля четырехполюсного статора вдвое меньше скорости вращения поля двухполюсного статора, т. е. 1500 об /мин (при 50 гц). Обмотка четырехполюсного статора с одним проводником на полюс и фазу показана на рис. 247, в, а с двумя проводниками на полюс и фазу — на рис. 247, г. Магнитное поле шестиполюсного статора имеет втрое меньшую скорость, чем двухполюсного, т. е. 1000 об/мин (при 50 гц). Обмотка шестиполюсного статора с одним проводником на полюс и фазу представлена на рис. 247, д. Число всех пазов на статоре равно утроенному произведению числа полюсов статора на число пазов, приходящееся на полюс и фазу.

Развернутая схема трехфазной однослойной обмотки показана на рис. 248. Шесть концов обмотки статора выводятся на щиток зажимов двигателя.


Рис. 248. Развернутая схема трехфазной однослойной обмотки

Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором (рис. 249) является самым распространенным из электрических двигателей, применяемых в промышленности. Устройство асинхронного двигателя следующее. На неподвижной части двигателя — статоре 1 (рис. 250) размещается трехфазная обмотка 2, питаемая трехфазным током. Начала трех фаз этой обмотки выводятся на общий щиток, укрепленный снаружи на корпусе двигателя.


Рис. 249. Общий вид (а) и разрез (б) асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором: 1 — сердечник статора, 2 — ротор, 3 — подшипниковый щит, 4 — корпус статора, 6 — обмотка статора


Рис. 250. Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором в разобранном виде

Собранный сердечник статора укрепляют в чугунном корпусе 3 двигателя. Вращающуюся часть двигателя — ротор 4 — собирают также из отдельных листов стали. В пазы ротора закладывают медные стержни, которые с двух сторон припаивают к медным кольцам 5.

Таким образом, все стержни оказываются замкнутыми С двух сторон накоротко (рис. 251, а). Если представить себе отдельно обмотку такого ротора, то она по внешнему виду будет напоминать «беличье колесо» (рис. 251, б). В настоящее время у всех двигателей мощностью до 100 квт «беличье колесо» делается из алюминия путем заливки его под давлением в пазы ротора (рис. 251, в). Вал 6 (см. рис. 250) вращается в подшипниках, закрепленных в подшипниковых щитах 7 и 5. Щиты при помощи болтов крепятся к корпусу двигателя. На один конец вала ротора насаживается шкив для передачи вращения рабочим машинам или станкам.


Рис. 251. Короткозамкнутый ротор: а — ротор с короткозамкнутой обмоткой, б — ‘беличье колесо’, в — короткозамкнутый ротор, залитый алюминием; 1 — сердечник ротора, 2 — замыкающие кольца, 3 — медные стержни, 4 — вентиляционные лопатки

На рис. 252 представлен разрез асинхронного двигателя с фазным ротором, а на рис. 253 этот двигатель показан в разобранном виде. Устройство статора такого двигателя и его обмотка не отличаются от устройства статора двигателя с короткозамкнутым ротором. Различие между этими двигателями заключается в устройстве ротора.

Читать еще:  Что означает крутящий момент для двигателя


Рис. 252. Разрез асинхронного двигателя с фазным ротором: 1 — вал двигателя, 2 — ротор, 3 — обмотка ротора, 4 — статор, 5 — обмотка статора, 6 — корпус, 7 — подшипниковые крышки, 8 — вентилятор, 9 — контактные кольца


Рис. 253. Асинхронный двигатель с фазным ротором в разобранном виде: 1 — статор, 2 — корпус, 3 — железо статора, 4 — клеммный щиток, 5 — ротор, 6 — обмотка ротора, 7 — контактные кольца, 8 — щеточная траверса, 9 — щеткодержатели

Фазный ротор имеет три фазные обмотки, соединенные между собой звездой (реже треугольником). Концы фазных обмоток ротора присоединяют к трем медным кольцам, укрепленным на валу ротора и изолированным как между собой, так и от стального сердечника ротора, вследствие чего этот двигатель получил также название двигателя с контактными кольцами. Три кольца жестко насажены на вал ротора (через изоляционные прокладки). На кольца накладываются щетки, которые размещены в щеткодержателях, укрепленных на одной из подшипниковых крышек.

Щетки, скользящие по поверхности колец ротора, все время имеют с ними хороший электрический контакт и соединены, таким образом, с обмотками ротора. Щетки соединены с трехфазным реостатом. На рис. 254 дана электрическая схема асинхронного двигателя с фазным ротором.


Рис. 254. Электрическая схема асинхронного двигателя с фазным ротором: 1 — статор, 2 — ротор, 3 — контактные кольца, 4 — щетки, 5 — пусковой реостат

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Переключение — обмотка — статор

Переключение обмотки статора со звезды на двойную звезду ( рис. 3 — 33 а) приводит к регулированию скорости ( увеличению скорости вдвое), которое целесообразно производить при постоянном моменте. Последнее легко может быть доказано следующими соображениями. [1]

Переключение обмотки статора со звезды на двойную звезду ( рис. 3 — 34, с) приводит к регулированию скорости ( увеличению скорости вдвое), которое целесообразно производить при постоянном моменте. Последнее легко может быть доказано следующими соображениями. [3]

Переключение обмоток статора по схемам, изображенным на рис. 4.40, гид, дает возможность получить момент, вдвое больший при двойном числе полюсов по сравнению с одинарным. [5]

Переключение обмоток статора машин мощностью свыше 4 кет с треугольника на звезду для напряжений 380 / 660 в должно осуществляться перестановкой перемычек на шести проходных контактных зажимах в коробке выводов без разборки электродвигателя. [6]

При переключений обмоток статора с меньшего числа полюсов на большее электродвигатель автоматически переходит в генераторный режим с отдачей активной энергии в сеть, а затем, в результате тормозного эффекта, скорость ротора быстро снижается и асинхронная машина начинает работать в двигательном режиме с соответствующей меньшей скоростью. [8]

Пуск переключением обмотки статора двигателя со звезды на треугольник может быть применен в случаях, когда выведены все шесть концов обмотки статора и двигатель нормально работает с соединением обмотки статора в треугольник. При пуске обмотка статора включается в звезду, а при достижении нормальной частоты вращения переключается в треугольник. При таком способе пуска по сравнению с прямым пуском при соединении обмотки в треугольник напряжение фаз обмоток уменьшается в у 3 раз, пусковой момент уменьшается в J / 3 j / З 3 раза, пусковой ток в фазах обмотки уменьшается приблизительно в у З раз, а в сети приблизительно в У З У З 3 раза. Этот способ ранее широко применялся при пуске двигателей низкого напряжения, однако с увеличением мощности сетей потерял свое прежнее значение и в настоящее время используется сравнительно редко. [9]

Пуск переключением обмотки статора двигателя со звезды на треугольник может быть применен в случаях, когда выведены все шесть концов обмотки статора и двигатель нормально работает с соединением обмотки статора в треугольник. При пуске обмотка статора включается в звезду, а при достижении нормальной частоты вращения переключается в треугольник. Этот способ ранее широко применялся при пуске двигателей напряжением до 1 000 В, однако с увеличением мощности сетей потерял свое прежнее значение. [10]

Читать еще:  Двигатель ваз 11194 какое масло заливать

Пуск переключением обмотки статора двигателя со звезды на треугольник может быть применен в случаях, когда выведены все шесть концов обмотки статора и двигатель нормально работает с соединением обмотки статора в треугольник. При пуске обмотка статора включается в звезду, а при достижении нормальной скорости вращения переключается в треугольник. При таком способе пуска по сравнению с прямым пуском при соединении обмотки в треугольник напряжение фаз обмоток уменьшается в 1 / 3 раз, пусковой момент уменьшается в 1 / 3 — 1 / 3 — 3 раза, пусковой ток в фазах обмотки уменьшается приблизительно в 1 / 3 раз, а в сети — приблизительно в 1 / 3 1 / 3 3 раза. Этот способ ранее широко применялся при пуске двигателей низкого напряжения, однако с увеличением мощности сетей потерял свое прежнее значение и в настоящее время используется сравнительно редко. [11]

При переключении обмотки статора двигатель должен быть своевременно отключен от сети при скорости, близкой к нулю, иначе он перейдет в двигательный режим с противоположным направлением вращения. Ограничение тока двигателя осуществляется введением дополнительного сопротивления в цепь ротора. [13]

При переключении обмотки статора с треугольника на звезду ( при том же напряжении сети) — линейный ток, мощность и момент двигателя уменьшаются в три раза ( см. гл. [14]

Схемы подключения асинхронного электродвигателя

Асинхронный электродвигатель является основой многих инструментов, например, таких как сверлильный и точильный станок.

Обычно концы обмоток такого двигателя выводятся на трех- или шестиклеммную колодку. В первом случае речь будет идти о схеме подключения «звезда» или «треугольник». А если колодка шестиклеммная, то это означает, что обмотки друг к другу не подключаются.

Очень важным моментом является правильное соединение концов обмоток. При использовании схемы «звезда» одноименные выводы нужно объединять в нулевую точку, а при «треугольнике» нужно соединить конец первой обмотки с началом второй, а ее конец с началом третьей, после чего конец третьей соединяется с началом первой.

Схема (а) и векторная диаграмма (б) конденсаторного асинхронного двигателя:

U, UБ, UC — напряжения; IA, IБ — токи; А и Б — обмотки статора; В —центробежный выключатель для отключения С1 после разгона двигателя; C1 и C2 — конденсаторы.

Схема включения в однофазную сеть трехфазного асинхронного двигателя с обмотками статора, соединенными по схеме «звезда» (а) или «треугольник» (б):

B1 — Переключатель направления вращения (реверс), В2 — Выключатель пусковой емкости; Ср — рабочий конденсатор; Cп — пусковой конденсатор; АД — асинхронный электродвигатель.

Это возможно, если выводы обмоток маркированы. Если же нет, то можно поступить следующим образом. Все три обмотки определяют омметром, обозначив их условно 1,2,3, находя при этом начало и конец каждой из них. Для этого две любые нужно объединить последовательно и подать на них напряжение от 6 до 36 В, а к третьей подключить вольтметр переменного тока. Если есть переменное напряжение, то 1-я и 2-я обмотки включены согласно, а его отсутствие означает их встречное соединение. В этом случае выводы одной из обмоток следует всего лишь поменять местами и отметить начало и конец первой и второй обмотки. Для определения начала и конца 3-й обмотки, процедуру нужно повторить еще раз, но уже со 2-й и 3-й соответственно.

Асинхронный двигатель может работать от однофазной сети (если он сам трехфазный) при условии подключения фазосдвигающего конденсатора, емкость (мкФ) которого оценивают по следующей формуле: С = k*Iф/Uсети. Здесь k – это коэффициент, который получают в зависимости от соединения обмоток, Iф – номинальный ток фазы электродвигателя, Uсети – это напряжение вышеуказанной однофазной сети, измеряется в Вольтах. Укажем, что при схеме соединения «звездой» k = 2800, а при соединении «треугольником» k= 4800.

К асинхронному двигателю можно подключать бумажные конденсаторы МБГЧ, К42-19 (номинальное напряжение не менее напряжения сети). Заметим, что даже если схема подключена правильно, и также правильно подобрана емкость конденсатора, то асинхронный электродвигатель все равно не сможет развивать мощность, превышающую номинальную более чем на 50-60%.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector