Обмотки электрических машин постоянного тока

Типы обмоток

Основные виды обмоток машин постоянного тока - простые петлевые и волновые, сложные петлевые и волновые, а также комбинированные.

Обмотки выполнятся 2^х-слойными и барабанного типа, а также однослойными. На рисунке 6 приведены секции простой петлевой и волевой обмоток. Все секции, соединяясь последовательно, образуют обмотку.

Рисунок 6 Схемы секций обмоток: а) простой петлевой; б) простой волновой.

 

Z - число пазов, К - число коллекторных пластин, m - число ходов обмотки, u - число катушечных сторон в одном слое паза:

„

,y₁- первый частичный шаг,

y₂ - второй частичный шаг,

у - результирующий шаг,

y_k - коллекторный шаг.

Для петлевой обмотки у = у₁-y₂ = y_k = m.

 

Если =ц.ч. - обмотка с диаметральным шагом, т.е. y_­­₁=t.

С целью улучшения коммутации часто используется ступенчатая обмотка и обмотка с укороченным шагом y₁ < t (t -полюсное деление).

Величина укорочения шага определяется в зубцовых делениях как

 

Число параллельных ветвей петлевой обмотки а = mр.

В сложных (многоходовых обмотках) ходы соединяются параллельно с помощью широких щеток.

Из-за магнитной несимметрии машины и дефектов изготовления обмоток при параллельном соединении

р -параллельных ветвей, теоретически имеющих одинаковые ЭДС, через щетки могут протекать уравнительные токи. Это может быть устранено путем соединения точек с теоретически равными потенциалами уравнительными соединениями на якоре.

У волновой обмотки последовательно соединяются все проводники, смещенные относительно друг друга на одно полюсное деление т вдоль окружности якоря. Таким образом, после обхода окружности якоря проводники смещаются на одно коллекторное деление или при многоходовой (сложной) обмотке на величину - т.

Поэтому ру_к+m=k, где k - число коллекторных пластин

 

(25)

или у_к=у₁+у₂. (26)

 

Число пар параллельных ветвей волновой обмотки

 

а = m (27)

 

В качестве примера на рис.7 приведена развернутая схема простой петлевой обмотки машины постоянного тока с числом пазов z=12, 2p=2, y₁=6, у_k=y=1. На схеме показаны размещение щеток с указанием полярности их при заданных направлении вращения и полярности полюсов.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

 

1.1 Выполнить расчет по трансформаторам в соответствии с заданным вариантом.

1.2 Рассчитать параметры обмотки машины постоянного тока заданного варианта и выполнить развернутую схему с распределением щеток по коллектору и определенная их полярности.

1.3 Определить расчетом все величины трехфазной обмотки машин переменного тока, выполнить развернутую схему с обозначением выводов.

1.4 Решить задачу по асинхронным двигателям или машинам постоянного тока.

ЗАДАНИЕ

 

5.1 Задачи по трансформаторам.

5.2 Задания по обмоткам машин постоянного тока.

5.3 Варианты типов трехфазных обмоток машин переменного тока.

5.4 Задачи по электрическим машинам.

 

ЗАДАЧИ

АБДУЛИН.5.1.1 Трансформаторы(ЯНСИТОВ)

На ТП установлен трансформатор с номинальной мощностью S = 180 кВА, Р_о = 400 Вт,

Робм ном ⁼ 3000 Вт. Магнитопровод изготовлен из пластин холоднокатаной стали. Энергия, отданная за год W_год = 165000 кВт.ч., Р_max ⁼ 71,5 кВт,

cosφ = 0,8 (акт.-инд. напр.).

Определить: а) годовой КПД при работе 8760 час;

б) энергию потерь за год W_{пот год};

в) расходы на годовые потери при стоимости единицы

электроэнергии С=0,5 руб./ (кВт.ч.).

Коэффициент загрузки трансформатора:

x=

Коэффициент использования:

k=

соответственно, коэффициент потерь: а = 0,145

Задания по обмоткам машин постоянного тока.

Простая петлевая обмотка машин постоянного тока

S=Z=K=12, 2p=2

Варианты типов трехфазных обмоток машин переменного тока.

З^х-фазная 2^х-слойная петлевая обмотка с y₁=t и y₁<t

Z=36, 2p=4, q=3

5.4.1 Задача по электрическим машинам. Напряжение статора асинхронной машины =220 В. Параметры Т-образной схемы замещения: =0,52+jl,49 Ом, =2,7+j38 Ом. Определить ток машины в режиме идеального холостого хода и его составляющие.

Электрические машины постоянного тока

Определить потребляемый ток и частоту вращения двигателя последовательного возбуждения с номинальным напряжением U_H = 220 В, током I = 65 А и частотой вращения n = 750 об/мин, если при сохранении тормозного момента уменьшить напряжение на зажимах двигателя в 2 раза. Сопротивление цепи якоря R_я = 0,2 Ом.

---------------------------------------------------------------------