Тема 2.1 Асинхронні двигуни.
1. Види обмоток А.Д.
2. Статорні одношарові обмотки.
3. Статорні двошарові обмотки.
4. Одно двошарові обмотки.
5. Статорні обмотки трифазних багато швидкісних двигунів.
6. Однофазні обмотки статорів.
7. Фазні обмотки роторів Асинхронних машин.
1. Види обмоток А.Д.
В асинхронних машинах застосовують декілька видів обмоток. Класифікація основних видів обмоток показана на рис.9.1.
Рис. 9.1. Види обмоток асинхронних машин
Усі види статорних обмоток і фазні обмотки роторів виготовляють з ізольованих провідників, а обмотки короткозамкнених роторів - зі струмопровідних матеріалів.
За способом розташування провідників у пазах осердя статора обмотки прийнято поділяти на:
-Одношарові;
-Двошарові ;
-Одно-двошарові.
Роторні обмотки поділяють на короткозамкнені і фазні.
За способом виготовлення короткозамкнені обмотки можуть бути:
-Литими
-Зварними.
Фазні роторні обмотки, переважно, виготовляють двошаровими, іноді –одношаровими:
2. Статорні одношарові обмотки
2.1. Статорні трифазні одношарові обмотки
Напрямків, протікання струмів, , в активних частинах одношарових обмоток можна досягнути при різних схемах їх сполучення , між собою.
Залежно від конструктивних особливостей котушок, способів утворення з них котушкових груп, а також їхнього взаємного розташування прийнято розподіляти одношарові обмотки на шаблонні (рівнокотушкові) та концентричні.
Розрізняють послідовні і паралельні обмотки. У першому випадку обмотка складається з однієї паралельної гілки , а в другому - з декількох паралельних гілок.
2.2. Концентричні обмотки
Концентричні обмотки складаються з котушкових груп, в межах яких котушки розташовані одна в одній і послідовно з'єднані між собою. Як і в попередньому випадку, ці обмотки можуть бути послідовними чи паралельними,
3. Статорні двошарові обмотки.Двошарові обмотки, так само, як і шаблонні одношарові, виготовляють з котушок однакової форми і розмірів.
Схеми розташування і сполучення котушок однієї з фаз трифазної двошарової обмотки з однією паралельною гілкою при вкороченому (а), діаметральному (б) і видовженому (в) кроках
Істотною технологічною відмінністю двошарових обмоток від одношарових є те, що для забезпечення симетричності трифазних обмоток, тобто рівності значень опорів фаз, котушки в пази повинні бути вкладені так, щоб у всіх котушок одна з їх активних сторін була вкладена на дно пазів, а інша - під клинами, тобто поверх перших. Зазначена вимога створює певні незручності під час намотувальних робіт (які будуть розглянуті нижче), що значно збільшує трудомісткість роботи. Ці незручності при виготовленні, незважаючи на суттєві технічні переваги двошарових обмоток перед одношаровими, обмежують їх використання в серійному та масовому виробництвах асинхронних машин, зокрема, майже всі трифазні двигуни потужністю до 5 кВт виконують з одношаровими обмотками. Механізація та автоматизація процесів виготовлення двошарових обмоток значно ускладнена.
4. Одно-двошарові обмотки
Поєднання технічних переваг двошарових обмоток з технологічними перевагами одношарових досягають у разі використання одно-двошарових обмоток.
Відмінностями одно-двошарових обмоток, порівняно з розглянутими вище, є те, що їх виготовляють з котушок різних розмірів, з різною кількістю витків, а вкладання котушок виконують за алгоритмом, відмінним від алгоритму вкладання двошарової обмотки.
Технічна суть переходу від двошарової обмотки до одно-двошарової .
Якщо взяти за вихідну двошарову обмотку, торцева схема якої зображена на рис.9.10,б що відповідає схемі-розгортці (рис.5.9,б) то за рахунок зміни місць розташування активних сторін котушок її можна перетворити на торцеву схему, показану на рис.5.12,а.Таке перетворення здійснено за рахунок перенесення активної сторони котушки, яка знаходилась у верхньому шарі паза 2, у нижній шар цього паза, сторони котушки, розташованої в нижньому шарі паза 12, - у верхній, сторони котушки, яка знаходилась у верхньому шарі паза 14, - у нижній шар цього паза, а сторони котушки, розташованої в нижньому шарі паза 24, - у верхній шар того ж паза. Отримана обмотка має таку саму величину індуктивного опору фазної обмотки, як і вихідна, що підтверджує рівність числа активних сторін котушок в нижніх і верхніх шарах в обох обмотках.
Рис. 5.12. Торцева схема (а) і схема-розгортка (б) однієї фази трифазної одно-двошарової обмотки
Виготовлення такої фазної обмотки стає можливим, якщо її виконувати з двох великих котушок, кожна з яких містить вдвічі більше витків, ніж котушка двошарової обмотки, та чотирьох малих котушок, кількість витків кожної з яких збігається з кількістю витків двошарової обмотки. В розглянутому прикладі великі котушки виготовляють з кроком у = 6, а малі - з у = 4. Схема-розгортка такої обмотки зображена на рис.5.12, б.
Одно-двошарові обмотки можна виконувати з дробовим числом пазів на полюс і фазу.