Машины переменного тока

1.Трехфазные обмотки машин переменного тока.

В основе работы всех машин пер. тока лежит вращающееся магнитное поле. Трехфазная сис-ма питания, симметрич. трехфазная обмотка расположенная в пространстве под углом 120 эл. градусов создается вращающееся магнитное поле. Z – число зубцов, р – число пар полюсов, τ – полюсное деление, q – число пазов на полюс и фазу, m – число фаз, y – первичный шаг обмотки. Если y = τ, β = 1 – обмотка с полным шагом, y < τ, β < 1 – обмотка с укороченным шагом, y > τ, β > 1 – обмотка с удлиненным шагом. β = y/τ – относительный шаг обмотки. Однослойная – когда в пазу одна сторона катушки.

Двухслойная - когда в пазу обе стороны катушки. Если q = 1 – нераспределенная, т.е. в одном пазу одна катушка, если q > 2 – распределенная.

2.Принцип построения трехфазной обмотки

В электрических машинах, как правило, применяются симметричные обмотки. Для трехфазных симметричных обмоток необходимо выполнить следующие условия. Все три фазы обмотки должны находиться в одинаковых условиях. Во всех трех фазах должны наводиться одинаковые ЗДС. Электродвижущие силы фаз должны быть сдвинуты на 120°. Обмотка делится на секции. Секции в свою очередь состоят витков. Секции обмотки имеют две стороны. В двухслойных обмотках одна сторона секции лежит в нижней части паза, а другая — в верхней. Чтобы одна часть секции лежала в нижней части паза, а другая — в верхней, лобовые части обмотки специально профилируются. Лобовые части обмоток отгибаются в радиальном направлении.

В случае укороченной или удлиненной обмотка также представляется как однослойные смещенные на величину укорочения или удлинения.

3.Принцип образования вращающегося магнитного поля в машинах переменного тока.

Для упрощения магнитное поле электрических машин может рассматриваться как стационарное и в первом приближении — как плоскопараллельное. Электромеханическое преобразование энергии почти во всех электрических машинах связано с вращающимся магнитным полем. При этом в понятие стационарного магнитного поля вкладывается тот смысл, что в любой момент времени амплитуда и форма магнитного поля остаются неизменными. Вращающееся магнитное поле при неподвижных обмотках в трехфазной системе может быть создано, если разместить в пазах обмотки так:

В результате получаем, что результирующий поток будет совпадать осями фаз А, В, С через 120 эл. градусов и при совпадении с фазой в ней будет max значение тока. Мгновенные значения токов в фазах для времени, соответствующего положению векторной диаграммы, равны ia = Imax, ib = ic = -Imax/2. Токи в левой и правой половинах машины совпадают по модулю, и в воздушном зазоре создается поле. При изменении токов во времени происходит вращение поля в воздушном зазоре. Таким образом, благодаря определенному расположению обмоток в пространстве и сдвигу токов во времени в электрических машинах образуется вращающееся магнитное поле. Если взять фиксированное время и перемещать точку по магнитному зазору, то мы получим синусоидальный з – н изменения потока в пространстве зазора.