книги из ГПНТБ / Никольский Б.В. Эксплуатация и ремонт электрических машин на металлургических заводах

перемотать на напряжение 220 в. Дополнительные данные: якорь— проводников в пазу 9Х 2, диаметр провода 2,1 мм, сечение провода 3,4 мм2 , обмотка возбуждения — витков на полюс 1150, диаметр провода 0,72 мм, сечение провода 0,407 мм2 , обмотка

//220

«ta», о. в = - ^ р - ^ с т . о. в = -J J Q - • 1150 = 2300.

71

где U — напряжение электрической машины, в;

р — число пар полюсов.

Из формулы следует, что для увеличения скорости машины проще уменьшить число проводников в пазу

Если изменяются числа оборотов в машине, а напряжение остается неизменным, то параллельная обмотка возбуждения не меняется. Однако новое количество витков и сечение провода последовательной обмотки у обмоток дополнительных полюсов должны рассчитываться по формулам пересчета на другое напряжение.

П р и м е р . Двигатель параллельного возбуждения типа П-17,5 мощностью 1 квт, номинальным напряжением 220 в и со скоростью вращения 1000 об/мин пере­

водят с сохранением мощности и магнитодвижущей силы. Остаются неизменными обмотки якоря и добавочных полюсов. Пересчитывают только обмотку возбуждения, сохраняя неизменной магнитодви­

где Ів — сила тока обмотки возбуждения двигателя с параллельным возбуждением;

/ в — сила тока обмотки возбуждения двигателя с последова­ тельным возбуждением;

72

wB — число витков обмотки возбуждения двигателя с парал­

сопротивление обмотки возбуждения 188 ом, количество витков обмотки параллель­ ного возбуждения 1900 на полюс.

1.Без изменения остаются обмотки якоря и дополнительных полюсов.

2.Количество витков перематываемой обмотки последовательного возбуждения определится по формуле:

Сечение провода аналогично сечению провода дополнительных полюсов: 2,8 X X 5,1 = 14,28 мм2 .

4. Э Л Е К Т Р О М А Ш И Н Ы П Е Р Е М Е Н Н О Г О Т О К А

Машины переменного тока бывают следующих видов: синхронные, асинхронные и коллекторные. Обмотки электромашин выполняют однофазными, двухфазными и трехфазными. Синхронный двигатель состоит из статора, питающегося переменным током, и ротора, имею­ щего явно или неявно выраженные полюса, обмотки которого пи­ таются постоянным током. У синхронных машин число оборотов вращающегося магнитного поля статора синхронно (равно) числу оборотов ротора. Асинхронная машина состоит из статора, питаю­ щегося переменным током, и ротора — фазного или короткозамкнутого. Число оборотов ротора несинхронно (не равно) числу оборотов вращающегося магнитного поля статора. Отставание ротора назы­ вается скольжением и определяется в процентах:

73

фазе, соединяются между собой и имеют начало и конец фазы. Для выполнения обмотки необходимо определить количество пазов, при­ ходящихся на полюс и фазу:

т2р

Таким образом, шаг по пазам равен 6, катушка состоит из двух секций, соединенных последовательно. Принимая укорочение шага, равное0,8, получим: у = 6-0,8?« 5

(рис. 32).

Обмотки статоров трехфазных асинхронных и синхронных машин выполняют в зависимости от способа заполнения паза — однослой­ ными и двухслойными, от способа укладки в пазу — с мягкими всыпными секциями из круглого провода и жесткими (шаблонными).

III!!!

12 3 4, 5 В 7 8 3 ЮН 12 в H 151617/813202122232<і 2$ 26 ZI 2823303132333b 3536

И II

Выбор типа обмотки зависит от исполнения паза (рис. 33). Паз может быть открытым, тогда секции целиком укладывают через верх паза (это в основном высоковольтные машины), полуоткрытым—об­ мотку укладывают жесткими полусекциями в щель паза, полузакры­ тым •— секции наматывают впротяжку или укладываются витками, или группой витков, через щель паза (обмотка может быть однослой­ ной и двухслойной), закрытым — обмотку выполняют только впро­ тяжку или стержнями.

По конструктивному выполнению обмотки разделяют на следую­ щие типы:

1. Концентрическая, катушечная, однослойная обмотка. Ка­ тушки расположены одна внутри другой (рис. 34). Паз закрытый

75

или полузакрытый, изолирован прессованной гильзой из миканита. Обмотка однослойная впротяжку. Перед протягиванием провода через паз, в два паза по шагу намотки, закладывают металлические шпильки диаметром, равным наружному диаметру наматываемого изолированного провода. Число шпилек равно количеству проводов

секции в пазу. Намотку производят следующим образом: провод протирают парафином или тальком для лучшего скольжения по гильзе (в пазе), из гильзы вынимают нижнюю шпильку, а вместо нее протягивают провод; также из следующего по шагу паза вынимают шпильку и вместо нее протягивают этот же провод и так постепенно

Рис. 34. Схема катушечной обмотки ротора

до полного заполнения обоих по шагу пазов (рис. 35). В лобовых частях провод соответственно укладывают и увязывают киперной лентой. Если рассмотреть предыдущий пример, то при намотке ка­ тушечной обмотки первая секция уложится во 2-й и 7-й пазы, вторая секция охватит первую и уложится в 1-й и 8-й (рис. 36). Намотка впротяжку кропотливая работа, поэтому с целью ускорения при достаточной ширине щели паза в паз укладывают гильзу из электро­ картона толщиной 0,2 мм, лакоткань 0,15 мм и электрокартонную направляющую толщиной 0,2 мм. Направляющая должна выступать

76

из щели, так как через нее в паз по витку проталкивают сторону секции; таким же образом укладывают вторую сторону секции и остальные секции катушки. В этом случае катушку наматывают на

Концентрическую обмотку, выполненную впротяжку либо через щель, соединяют в фазы путем пайки конца одной катушки с началом другой.

2. Цепная однослойная обмотка имеет секции с одинаковым ша­ гом, которые наматываются на шаблоне и вкладываются в полуза-

а

крытый паз через щель. Число секций равно половине числа пазов (рис. 37). Изоляция паза — гильза из электрокартона, лакоткани и электрокартонной направляющей или других материалов по классу изоляции электромашины.

77

3. Двухслойная обмотка с одинаковым Шагом. Секции наматы­ вают на шаблоне одинакового размера. Паз изолируют материалами соответственно классу изоляции машины (рис. 38). Одну сторону

78

ние излома изоляции), и секции последнего шага укладывают на дно пазов, а затем пазы заполняют верхними сторонами секции первого шага.

/— катушка из одной секции (единица); 2 — катушка из двух секций (двойка); 3 — катушка из трех секций (тройка); а — верхняя сторона катушки; б — нижняя сторона катушки

При такой укладке обмотка делается непрерывной и симметричной (рис. 40). Как правило, двухслойную обмотку делают с укороченным шагом. При укороченном шаге в некоторых пазах лежат секции разных фаз.

Встречаются обмотки статоров волновые, намотанные медными стержнями, двухслойные (эти об­ мотки будут рассмотрены ниже). Число пазов на полюс в обмотках этого типа может быть дробным, но на каждую фазу приходится одинаковое целое число пазов.

Для выполнения симметричной обмотки необходимо чередовать катушки в фазе, содержащие раз­ личное число секций. Распределе­ ние катушек определяют путем арифметического подсчета.

79

ная, то число катушек в фазе определится числом пар полюсов. Если обмотка двух­ слойная, то число катушек в фазе определится числом полюсов машины, т. е. катушек четыре — две катушки по две секции (двойки) и две катушки по три секции (тройки).

Распределение для двухслойной обмотки двойка, тройка, двойка, тройка. Следо­ вательно, для симметричного распределения катушек необходимо определить число катушек в фазе и число пазов, приходящихся на каждую фазу. В примере число кату-

гігггіг425?бг?гвгз50і г з « s s 7 8 9 /о il i2ß н fs is n /з i920

дает в сумме 10, т. е. будут заполнены десять пазов. Применение дробного q позво­

ляет использовать активное железо статора при различных числах оборотов машины. Так, в указанном примере обмотки электромашины можно намотать на число пар полюсов 1, 2, 4. При двух полюсах катушки будут состоять из пяти секций (пятерки), при восьми полюсах — из шести катушек по одной секции и двух по две секции в фазе.

Полная перемотка обмотки фазного ротора

Фазные роторы имеют обмотки двух типов: концентрическая, катушечная, однослойная обмотка (намотка осуществляется через щель паза при полузакрытых пазах или впротяжку при закрытых пазах) и волновая, состоящая из медных стержней прямоугольного сечения, вставляемых в закрытый или полузакрытый паз с торца ротора. У волновых стержневых обмоток в каждый паз вставляется по одному стержню в слой; таким образом, в пазу находятся [два стержня, у крупных электродвигателей встречаются роторы с двумя двухслойными обмотками, т. е. четырьмя стержнями в пазу и че­ тырьмя слоями. В этом случае обмотки ротора соединены между собой в звезду или треугольник по соответствующей схеме. Бывают обмотки с четырьмя стержнями в пазу, которые надо рассматривать как двухстержневые с искусственно удвоенным числом пазов. Малое число стержней в пазу объясняется необходимостью иметь пони­ женное напряжение при разомкнутых кольцах ротора. Волновая обмотка выполняется с нормальным числом пазов, равным полюс­ ному делению. Кроме стержней, у волновой обмотки имеются пере­ мычки или соединительные дуги, которыми соединяются прямопоступательные волны обмотки с обратно поступательными волнами при обходе обмотки. В каждой фазе обмотки такая перемычка одна. Перемычки располагаются в нижних слоях пазов.

80