Практическое занятие № 16. Расчет и построение схемы обмотки статора машин переменного тока

Основными параметрами обмотки статора являются:

m – число фаз обмотки;

2р – число полюсов;

q – число пазов на полюс и фазу;

Z – число пазов статора;

y – шаг секции обмотки;

t - полюсное деление;

- сокращение (укорочение) шага обмотки;

а – число параллельных ветвей в фазе обмотки.

Некоторые из этих параметров должны быть заданы, остальные можно рассчитать.

Порядок расчета и построения обмотки статора рассмотрим на примере двухслойной обмотки петлевого типа с диаметральным шагом.

Дано: 2р = 2; m = 3; q = 2; a = 1; .

1. Рассчитать некоторые параметры из числа основных:

Z = 2pmq = 2∙3∙2 =12 – число пазов статора;

- полюсное деление;

y = bt = 1∙6 = 6 – шаг секции;

эл – угол между соседними пазами;

n_гр = 2pm = 2∙3 = 6 – число катушечных групп;

- сдвиг между фазами в пазах.

2. Изобразить границы развертки поверхности расточки статора пунктирными линиями, разделить развертку на Z равных частей (пазов) и пронумеровать их, разметить полюсные деления.

3. Нанести на развертке активные стороны катушек – верхние левые сплошными линиями, нижние правые – пунктирами. Образовать фазные зоны по q пазов в каждой, желательно разными цветами. В обмотке с укороченным шагом размещать нижние правые стороны секций со сдвигом на (t-y) пазов.

4. Образовать первую секцию первой фазы, соединив лобовыми частями левую верхнюю и правую нижнюю активные стороны. Учесть, что номер паза правой стороны секции равен (y + 1). Аналогично образовать все остальные секции. Показать направление ЭДС проводников (целесообразно только для левых верхних активных проводников секций).

5. Образовать катушечную группу первой фазы под первой парой полюсов. Для этого надо соединить последовательно секции одной фазной зоны так, чтобы их ЭДС совпадали по направлению. Аналогично образуются остальные катушечные группы.

6. Соединить катушечные группы первой фазы в «а» параллельных ветвей так, чтобы ЭДС каждой параллельной ветви совпадали по направлению. То же самое надо сделать для других фаз, выполняя условие сдвига между фазами (в пазах), равном l. Начала и концы фаз: С₁¸ С₄; С₂¸ С₅; С₃¸ С₆.

Пример построения развернутой схемы обмотки показан на рисунке 1.

7. Для наглядности соединения катушечных групп в параллельные ветви построить упрощенную схему обмотки. Для этого пронумеровать катушечные группы на развернутой схеме начиная с первой. Их число равно 2рm.

Активные стороны катушечных групп изобразить в виде прямоугольников, расположив их рядом друг с другом для всех трех фаз как показано на рисунке. Каждой паре полюсов соответствуют два ряда прямоугольников, т.е. всего будет 2р горизонтальных рядов.

Задние лобовые части обозначить пунктирными линиями между прямоугольниками верхних и нижних (левых и правых) сторон. Передние лобовые части обозначить сплошными линиями – для верхних левых – слева, для нижних правых – справа каждого ряда прямоугольников.

Обозначить условное направление ЭДС в катушечных группах – для нечетных номеров – слева направо, для четных номеров – справа налево. Соединить обозначения катушечных групп (ряды прямоугольников) в «а » параллельных ветвей так, чтобы ЭДС в активных сторонах совпадали по направлению. Обозначить начала С₁; С₂; С₃ и концы С₄; С₅; С₆ фазных обмоток на упрощенной схеме обмотки. Пример построения упрощенной схемы обмотки статора показан на рисунке 2.

Рисунок 1. Порядок построения развернутой схемы обмотки статора.

Рисунок 2. Упрощенная схема обмотки статора.