
- •По дисциплине «электрические машины».
- •Введение
- •Тема1.1. Основные сведения, определения и классификация электрических машин. Электрические машины — электромеханические преобразователи энергии
- •Классификация электрических машин
- •Раздел 1. Электрические машины постоянного тока. Тема 1.2. Устройство, принцип работы электрической машины постоянного тока.
- •Принцип действия генератора и электродвигателя. Обратимость эл. Машин.
- •Тема 1.3. Обмотки якорей машин постоянного тока
- •Простая петлевая обмотка якоря
- •Сложные петлевые обмотки
- •Простая волновая обмотка якоря
- •Сложная волновая обмотка
- •Комбинированные обмотки
- •Тема 1.4. Электромагнитная мощность и электромагнитный момент мпт. Результирующая эдс,
- •Электромагнитный момент.
- •Электромагнитная мощность машины постоянного тока
- •Тема 1.5. Магнитная цепь машины постоянного тока.
- •Тема 1.6. Реакция якоря
- •Тема 1.7. Коммутация обмотки якоря машин постоянного тока.
- •Тема 1.8. Генераторы постоянного тока. Генератор независимого возбуждения
- •Генератор параллельного возбуждения
- •Генератор последовательного возбуждения.
- •Генератор смешанного возбуждения
- •Тема 1.9. Двигатели постоянного тока. Двигатели параллельного возбуждения.
- •Двигатели последовательного и смешанного возбуждения
- •Пуск, реверс и регулирование частоты вращения электродвигателя постоянного тока.
- •Потери и кпд машин постоянного тока.
- •Бесконтактный двигатель постоянного тока
- •Раздел 2. Трансформаторы.
- •Тема 2.1. Однофазные трансформаторы. Устройство трансформаторов.
- •Типы судовых трансформаторов.
- •Принцип действия.
- •Режимы работы трансформатора.
- •Потери в тр-ре. Кпд.
- •Тема 2.2. Трехфазный трансформатор.
- •Параллельная работа трансформаторов
- •Тема 2.3. Специальные трансформаторы.
- •Сварочные трансформаторы
- •Автотрансформаторы.
- •Стабилизатор напряжения
- •Трансформаторы напряжения
- •Трансформаторы тока
- •Раздел 3. Синхронные машины Тема 3.1. Общие положения. Устройство.
- •Тема 3.2. Классификация синхронных генераторов.
- •Тема 3.3. Реакция якоря синхронного генератора
- •Характеристики одиночно работающего сг.
- •Тема 3.4. Параллельная работа синхронных генераторов
- •Тема 3.5. Синхронный электродвигатель
- •Раздел 4. Асинхронные электрические машины Тема 4.1. Устройство, принцип работы, режимы работы
- •Принцип действия.
- •Скольжение ротора. Влияние скольжения на параметры машины.
- •Холостой ход и рабочий режим асинхронного двигателя.
- •Тема 4.2. Электромагнитный момент и механические характеристики ад
- •Механические характеристики асинхронного двигателя при изменениях напряжения сети и активного сопротивления обмотки ротора
- •Рабочие характеристики асинхронного двигателя
- •Тема 4.3. Пуск в ход и регулирование скорости вращения ад. Способы пуска в ход асинхронного двигателя.
- •Регулирование угловой скорости трехфазных асинхронных эл. Двигателей.
- •Изменение сопротивления цепи ротора.
- •Изменение частоты тока.
- •Изменение числа пар полюсов статора.
- •Тормозные режимы
- •Рекуперативное торможение.
- •Торможение противовключением
- •Динамическое торможение.
- •Тема 4.4. Специальные типы ад Однофазные и конденсаторные асинхронные двигатели Принцип действия и пуск однофазного асинхронного двигателя
- •Асинхронные конденсаторные двигатели
- •Работа трехфазного асинхронного двигателя от однофазной сети
- •Однофазный двигатель с экранированными полюсами
Сложные петлевые обмотки
получаются из нескольких (чаще всего из двух) простых петлевых обмоток. Каждая из простых обмоток при этом образует самостоятельно замкнутую обмотку, которая присоединяется к своим коллекторным пластинам. В связи с этим количество коллекторных пластин увеличивается на число, кратное количеству простых обмоток. Шаг по коллектору обмотки также увеличивается на это число. Ширина щеток делается такой, что перекрывает число пластин, кратное числу простых обмоток, в результате чего все простые обмотки оказываются включенными параллельно.
Если число простых обмоток, образующих сложную обмотку, равно m, то общее число параллельных цепей сложной обмотки определяется равенством
2а = 2рm.
Результирующий и коллекторный шаги сложной обмотки равны числу простых обмоток:
у = ук = m
Если каждая из m простых обмоток, образующих сложную, замкнута так, что ее последний провод соединен с первым, то такая обмотка называется m-кратно замкнутой, т. е. многократно замкнутой. Если последний провод первой обмотки соединен с первым проводом второй обмотки и т. д. и, наконец, последний провод последней обмотки соединен с первым проводом первой обмотки, то такая обмотка называется однократно замкнутой.
Простая волновая обмотка якоря
На рис. 1.5. представлена схема построения простой волновой обмотки якоря. Такая обмотка получается при соединении проводов в следующем порядке: начало провода 1 — с коллекторной пластиной 1, конец провода 1 — с концом провода 5, начало провода 5 — не с коллекторной пластиной 2, как это делается при построении петлевой обмотки, а с коллекторной пластиной, например, 9 и началом провода 9. Затем конец провода 9 соединяется с концом провода 13 и т. д.
Рис. 1.5. Схема построения простой волновой обмотки якоря.
ПО–первый обход обмотки по якорю; ВО–второй обход; ПП–последний провод.
Таким образом совершается первый обход ряда проводов обмотки по поверхности якоря. Последний провод первого обхода обмотки может присоединяться к коллекторной пластине, расположенной рядом с первой пластиной, т. е. к последней или второй пластине. В первом случае обмотка будет левоходовой, во втором — правоходовой. Во втором случае неизбежно перекрещивание лобовых частей обмотки, что усложняет ее конструктивное выполнение. Поэтому волновые обмотки, как правило, выполняются левоходовыми (петлевые лучше выполнять правоходовыми).
Далее производится второй обход проводов обмотки, последний провод которого присоединяется к коллекторной пластине, расположенной рядом с началом этого обхода. Затем делается третий, четвертый и все последующие обходы, пока все провода не будут соединены между собой в одну замкнутую обмотку, конец которой присоединяется к первой коллекторной пластине.
Построение данной обмотки ведется волнообразно по поверхности якоря, поэтому ее принято называть волновой обмоткой.
При построении данной обмотки совершается последовательный обход проводов, расположенных под всеми полюсами машины (а не под соседними парами полюсов, как это делается при петлевой обмотке), поэтому она называется также последовательной. При этом возможно образование в обмотке только двух параллельных цепей. Провода, расположенные под всеми северными полюсами, образуют одну цепь, а провода, расположенные под всеми южными полюсами, — другую цепь. Следовательно, для простой волновой обмотки справедливо равенство
2а = 2.
Для волновой обмотки, так же как и для петлевой, справедливо равенство
К = S = Zэ.
Первый частичный шаг волновой обмотки, так же как и петлевой, определяется равенством
При каждом обходе проводов обмотки охватывается примерно вся длина окружности якоря, равная количеству элементарных пазов за вычетом или с прибавлением одного паза (для получения левоходовой и правоходовой обмоток). При этом совершается несколько результирующих шагов, количество которых кратно числу пар полюсов. В связи с этим результирующий шаг определяется по формуле
Zэ ± 1 = ру
Откуда
Второй частичный шаг обмотки определяется по формуле
у2 = у – у1
Каждый обход волновой обмотки состоит из нескольких секций, количество которых в одном обходе равно числу пар полюсов машины.