2.2.2. Трехфазные однослойные обмотки

Однослойные обмотки подразделяются на концентрические и шаблонные. Концентрические обмотки имеют катушечные группы, состоящие из концентрически расположенных катушек разных размеров и одинаковой формы. Лобовые части таких обмоток могут располагаться в двух или трех плоскостях в зависимости от величины .

Рис. 2.5

Шаблонные обмотки имеют катушки одинаковых размеров и формы, катушки имеют форму трапеции.

В качестве примера построения развернутой схемы трехфазной однослойной обмотки рассматривается обмотка с такими же и , как у выше рассмотренной трехфазной двухслойной обмотки. При построении развернутой схемы однослойной концентрической обмотки (рис. 2.5) можно воспользоваться звездой пазовых ЭДС двухслойной обмотки (рис. 2.3).

2.3. Электродвижущая сила обмоток переменного тока

При проектировании машин переменного тока стремятся к тому, чтобы индуктируемые в обмотках ЭДС были синусоидальными. Высшие гармоники ЭДС могут вызвать в электрических сетях и приемниках ряд нежелательных явлений. Поэтому стремятся подавлять высшие гармоники ЭДС с помощью соответствующей конструкции обмоток. К таким конструктивным мерам относятся:

1. Укорочение шага обмотки;

2. Распределение обмотки по пазам;

3. Скос пазов магнитопровода.

Действующее значение основной гармоники ЭДС фазы обмотки равно

где - частота индуктируемой ЭДС; - число витков фазы обмотки; - обмоточный коэффициент; - коэффициент скоса пазов; - амплитуда магнитного потока.

Обмоточный коэффициент можно представить в виде

где - коэффициент укорочения шага обмотки; - коэффициент распределения обмотки.

Коэффициент укорочения шага обмотки

Коэффициент укорочения шага обмотки характеризует уменьшение ЭДС в витке вследствие укорочения шага обмотки. Коэффициент определяется отношением геометрической суммы ЭДС проводников витка к их арифметической сумме. Значение будет равно

где - относительный шаг обмотки.

Если обмотка выполнена с полным шагом

Для обмотки с укороченным шагом

Коэффициент распределения обмотки

Коэффициент распределения обмотки характеризует уменьшение ЭДС в катушечной группе из последовательно соединенных катушек по сравнению с ЭДС катушки, обладающей таким же, суммарным, числом витков. Коэффициент определяется отношением геометрической суммы ЭДС катушечной группы к их арифметической сумме .

Значение будет равно

Выразив значение через , получим

Обмотка, выполненная с называется сосредоточенной, а ее коэффициент распределения

Обмотка, выполненная с называется распределенной, а ее коэффициент распределения

Коэффициент скоса пазов

Коэффициент скоса пазов обмотки характеризует уменьшение ЭДС в витке вследствие применения скоса. Коэффициент определяется отношением геометрической суммы ЭДС элементарных участков активной части витка к их арифметической сумме

где - величины скоса и полюсного деления, выраженные в пазовых делениях.

Эдс обмотки от высших гармоник поля

ЭДС фазы обмотки от высшей гармоники поля

где - частота высшей гармоники; - порядок гармоники; - обмоточный коэффициент - й гармоники;

- коэффициент укорочения - й гармоники;

- коэффициент распределения v- й гармоники;

- коэффициент скоса пазов - й гармоники; - амплитуда магнитного потока - й гармоники; - магнитная индукция - й гармоники; - осевая длина воздушного зазора.