Укладка обмотки в сердечник статора машины

Укладка обмотки в пазы.

Укладка в пазы катушки одной фазы распределённой обмотки

Так выглядит обмотка статора машины переменного тока в сборе с трёхфазной обмоткой.

Однослойные обмотки статора.

 

Расчёт укладки однослойной обмотки.

Число полюсов 2Р = 4, 

Число пазов на статоре Z = 12

m₁ – число фаз

число пазов на полюс и фазу.

 

Шаг обмотки у₁ = Z₁/2p = 12/4 = 3

Пазовый угол в градусах γ = 360⁰р/Z₁ = 360×2/12 = 60 эл. градусов, где 360р =720⁰ это число электрических градусов обмотки статора, а γ – угол в градусах между пазами.

Тогда сдвиг между фазами в пазах будет

λ =120⁰/γ = 120/60⁰ = 2 паза

Так как на статоре три фазные обмотки, то угол сдвига между обмотками 120⁰ и поэтому начало следующей обмотки будет через 2 паза.

 

Электродвижущая сила обмотки статора, катушки и катушечной группы.

Обмотка фазы может состоять из одной катушки, при одной паре полюсов. Число катушек в фазе зависит от числа пар полюсов.

Э.д.с.  катушки Е₁ = 4.44×Ф× f ₁ × w _К1 ×Кобм1

Е.д.с. катушечной группы или фазы обмотки статора

Е₁ = 4.44×Ф× f ₁ × w _К1 ×2 P ×Кобм1    так как число катушек равно числу пар полюсов 2Р.

обозначим w₁= w_К1×2P и получим

э.д.с. фазы обмотки статора Е₁ = 4.44×Ф× f ₁ × w ₁ ×Кобм1

 

Расчёт укладки двухслойной обмотки

Шаг обмотки у₁ = Z₁/2p = 12/2 = 6

Число пазов на полюс и фазу q₁ = Z₁/(m₁×2p) = 12/(3×2) = 2

Так как на статоре три фазные обмотки, то угол сдвига между обмотками 120⁰ и поэтому начало следующей обмотки будет через 4 паза:

Пазовый угол в градусах γ = 360р/Z₁ = 360×1/12 = 30 эл. градусов

Тогда сдвиг между фазами в пазах будет λ =120⁰/30⁰ = 4 паза.

Рис.32. Порядок построения развёрнутой трёхфазной двухслойной обмотки статора: Z₁=12, 2p=2, y₁=6, q₁=2.

 

Концы фаз в клеммной коробке:

фаза А – С1-С4, фаза В – С2-С5, фаза С – С3-С6

Получение вращающегося магнитноого

Поля статора.

Магнитодвижущая сила обмоток статора.

F1

 

Рис.33. Распределение магнитных силовых линий в железе статора.

 

Так выглядит распределение магнитных силовых линий от одной фазной обмотки в железе статора.

М.д.с. одной фазы обмотки

Вращающееся магнитное поле статора.

Если фазные обмотки статора подключить к трёхфазной сети, то в статоре образуется вращающееся магнитное поле.

 

Рис.34. График, поясняющий получение вращающегося магнитного поля в трёхфазной машине.

 

М.д.с. фазы А обмотки

М.д.с. фазы В обмотки

 

М.д.с. фазы С обмотки

Зубцовые гармоники.

Зубцовые гармоники е.д.с. вызывают дополнительные потери в машине, имеют повышенную частоту и влияют на линии связи, рис.32.

Для их уменьшения выполняют скос пазов статора и скос полюсного наконечника.

 

Рис.35. Зубцовые гармоники.

 

Синхронные машины.

Типы синхронных машин.

Синхронные гидрогенераторы,

Синхронные турбогенераторы,

Синхронные компенсаторы,

Синхронные двигатели.

Рис.32. Гидрогенератор в разрезе.

 

Гидрогенераторы (рис. 3) по конструкции существенно отличаются от турбогенераторов. Экономичность режима гидравлических турбин зависит от скорости водяного потока, т. е. напора. На равнинных реках создать большой напор невозможно, поэтому частоты вращения турбин весьма низкие - от десятков до сотен оборотов в минуту.

Чтобы получить промышленную частоту 50 Гц, такие тихоходные машины приходится делать с большим числом полюсов. Для размещения большого количества полюсов приходится увеличивать диаметр ротора гидрогенератора, иногда до 10 - 11 м.