Содержание  Главная (библиотека)
Предыдущий § Следущий

3-3. Обмотки статора и ротора и наведение в них э. д. с.

Обмотки и сердечники статора и ротора являются основными частями электрической машины. Они и создают в ней условия для электромагнитных процессов, протекающих при преобразовании электрической энергии в механическую или при обратном преобразовании.

Рассмотрим вначале обмотки статора. Они одинаковы как у асинхронных, так и у синхронных машин. Обмотки состоят из витков, заложенных в пазы статора и соединенных между собой по особым правилам.

а) Электродвижущая сила витка. На рис. 3-5,а показаны статор и один виток его обмотки. Стороны витка, уложенные в пазы, представляют собой его активные части. Часть витка, находящаяся вне пазов статора, называется лобовой частью или лобовым соединением.

Пусть внутри статора вращается электромагнит или постоянный магнит с двумя полюсами. При этом мы получаем вращающееся поле; его индукционные линии показаны только в воз-

Рис. 3-5. Статор с одним витком и наведение э. д. с. в витке.

К преимуществу двухслойной обмотки нужно отнести то, что ее катушки можно заготовить вне машины, хорошо их изолировать (пропитать лаками или особым асфальтобитумным составом) и совершенно готовыми заложить в пазы. При этом применяются открытые пазы, позволяющие выполнить надежную изоляцию на высокие напряжения (до 20 000—24 000 в). При полузакрытых и полуоткрытых пазах обмотка обычно выполняется на напряжении до 660 в. В этом случае проводники катушек приходится закладывать в пазы по одному через открытие (щель) паза.

На рис. 3-16 показано размещение лобовых частей двухслойной обмотки.

Другим важным преимуществом двухслойной обмотки является то, что ее можно выполнить с укороченным шагом. При укорочении шага обмотки кривая наведенной в ней э. д. с. при несинусоидальном поле получается более близкой к синусоиде, чем при полном шаге; кривая поля, созданного такой обмоткой, тоже будет более близкой к синусоиде. Кроме того, при двухслойной обмотке с укороченным шагом сокращается расход меди и изоляционных материалов по сравнению с однослойной обмоткой (рис. 3-11) за

Рассмотренная двухслойная обмотка применяется также для фазных роторов асинхронных машин при мощностях до 100 квт. В этих случаях обычно применяются обмотки с полным шагом, чтобы получить более длинные лобовые части для улучшения условий охлаждения машины.

Волновые двухслойные обмотки находят себе применение для фазных роторов асинхронных машин при мощностях свыше 50—100 квт. Они выполняются из стержней, закладываемых с торцовой стороны в полузакрытые пазы. Число фаз m₂ такой обмотки, как правило, берется равным трем.

Обычная схема волновой двухслойной обмотки представлена на рис. 3-17. Здесь начала и концы фаз равномерно смещены по окружности ротора, так же как и перемычки фаз (I—II, III—IV, V—VI), что облегчает выполнение отводов к контактным кольцам и вместе с тем позволяет со-

Рис. 3-18. Короткозамкнутая обмотка ротора в виде беличьей клетки.

хранить статическую уравновешенность ротора (совпадение центра тяжести ротора с его осью вращения). В последние годы волновые двухслойные обмотки применяются также для статоров крупных синхронных машин, имеющих большое число полюсов (генераторы, работающие на мощных гидроэлектрических станциях). В этом случае они обычно выполняются при q, равном дробному числу.

д) Обмогки для короткозамкнутых роторов. Такие обмотки, как правило, выполняются в виде беличьих клеток, состоящих из стержней и замыкающих их на торцах колец (рис. 3-18). В последние годы для машин до 100 кет они обычно выполняются путем заливки расплавленного алюминия в пазы ротора. При этом одновременно отливаются и ко-роткозамыкающие торцовые кольца вместе с вентиляционными крыльями (рис. 3-19). Пазы ротора показаны на рис. 3-20.

е) Электродвижущие силы при несинусоидальном поле. На рис. 3-21 представлена кривая поля (сплошная линия), созданного, например, вращающимися полюсами. Ее можно разложить на гармоники, причем вследствие симметрии кривой относительно оси абсцисс и макси-

Рис. 3-19. Алюминиевая короткозамкнутая обмотка ротора.

При соединении обмотки треугольником мы также не будем иметь в линейном напряжении гармоник с номером, кратным трем, так как при таком соединении все эти гармоники по контуру, составленному из трех фаз обмотки, будут в любой момент времени направлены в одну и ту же сторону (фазы обмотки для гармоник с номером, кратным трем, могут рассматриваться как последовательно соединен-. ные генераторы).

Содержание  Главная (библиотека)
Предыдущий § Следущий