ТЕЕ лаб 5 Скудря М.О

В двошаровій обмотці статора трифазного асинхронного електродвигуна котушкові групи розташовуються так, щоб забезпечити певний фазовий зсув між ними та оптимальні умови для створення обертального магнітного поля. Розташування котушкових груп відіграє ключову роль у формуванні фазового струму та виробленні моменту.

Основні принципи розміщення котушкових груп в двошаровій обмотці статора такі:

1.Фазовий зсув:

Кожен шар обмотки має свою групу котушок для кожної з трьох фаз. Групи котушок в кожному шарі розташовані так, щоб забезпечити необхідний фазовий зсув між ними. Це забезпечує ефективне створення обертального магнітного поля, необхідного для роботи електродвигуна.

2.Зміщення між шарами:

Котушкові групи в верхньому та нижньому шарах можуть бути зміщені одна відносно однієї, щоб забезпечити більш рівномірний розподіл котушок та поліпшити стабільність роботи електродвигуна.

3.Міжгрупові з'єднання:

Котушкові групи кожного шару повинні бути з'єднані відповідно до фазової послідовності для кожної фази. Зазвичай використовуються спеціальні міжгрупові з'єднання для правильної фазової послідовності.

4.Оптимізація для магнітного поля:

Розташування котушкових груп може бути оптимізоване для створення магнітного поля з необхідними властивостями, такими як рівномірність та інтенсивність.

Розміщення котушкових груп та міжгрупові з'єднання в двошаровій обмотці статора є складним інженерним завданням, яке вимагає врахування багатьох факторів для забезпечення ефективної роботи електродвигуна.

3. Як розміщуються фазні обмотки на розточці статора?

Розміщення фазних обмоток на розточці статора трифазного асинхронного електродвигуна має важливе значення для забезпечення ефективної роботи та вироблення обертального моменту. Фазні обмотки розташовуються так, щоб створити необхідний фазовий зсув між ними та оптимізувати генерацію обертального магнітного поля.

Основні кроки та принципи розміщення фазних обмоток на розточці статора:

1.Розташування фаз:

Кожна з трьох фаз (A, B, C) розташована на розточці в певному порядку. Найпоширенішим порядком є ABCABCABC або CABCABCAB.

2.Фазовий зсув:

Між сусідніми фазами забезпечується фазовий зсув, який визначається геометрією розточці та конфігурацією фаз. Фазовий зсув зазвичай складає 120 градусів між кожною парою фаз.

3.Розміщення витків:

Витки фаз розташовуються на розточці так, щоб забезпечити оптимальне заповнення простору та рівномірний розподіл магнітного поля. Кожен виток має своє місце на розточці відповідно до фазового зсуву.

4.Геометрія розточці:

Геометрія розточці (форма та розміри) також впливає на розміщення фазних обмоток. Інженери стараються оптимізувати геометрію для досягнення максимальної ефективності та стійкості роботи електродвигуна.

5.Магнітний замок:

Розміщення фаз повинно забезпечити надійний магнітний замок між статором та ротором для ефективного переносу обертального моменту.

Ці принципи розміщення фаз можуть бути застосовані як для обмоток типу петельових, так і для інших конструкцій обмоток. Оптимальне розташування фаз допомагає забезпечити ефективну роботу електродвигуна та мінімізувати втрати енергії.

4. Умови утворення паралельних гілок у двошарової петльової обмотки

статора трифазного асинхронного електродвигуна.

Паралельні гілки в двошаровій петльовій обмотці статора трифазного асинхронного електродвигуна можуть утворюватися внаслідок певних умов та конструктивних особливостей. Паралельні гілки можуть бути результатом специфічного розташування котушок та їх з'єднань. Ось деякі умови, за яких це може відбуватися:

1.Дизайн обмотки:

Двошарова петльова обмотка має два окремих шари витків котушок. Якщо котушкові групи в обох шарах розташовані так, що може виникати магнітний замок або котушки перебувають близько одна до одної, це може призводити до утворення паралельних гілок.

2.Фізичне взаємодія котушок:

Якщо фізичні розміри котушок або їх розташування допускають зближення або перекриття між котушками різних фаз, то це може створити умови для утворення паралельних гілок.

3.З'єднання витків:

Якщо з'єднання витків не забезпечено правильно, наприклад, через неправильну монтажну або виробничу практику, це може призводити до утворення паралельних гілок.

4.Наявність вторинних струмів:

Наявність вторинних струмів, які можуть виникати внаслідок неправильної роботи обмотки або електромагнітних перешкод, може призводити до розгалуження струмів у паралельні гілки.

Важливо враховувати, що утворення паралельних гілок небажано, оскільки вони можуть впливати на рівномірність роботи електродвигуна та його ефективність. У конструкції електродвигуна слід уникати таких умов, які можуть сприяти виникненню паралельних гілок, і відзначати їх під час виробничого та обслуговувального контролю.

5. Переваги і недоліки двошарової статорної обмотки трифазного

асинхронного електродвигуна порівняно з одношаровою.

Двошарова та одношарова статорні обмотки у трифазних асинхронних електродвигунах мають свої переваги та недоліки, і вибір між ними може залежати від конкретних вимог застосування та виробничих умов. Нижче наведено загальні переваги і недоліки двошарової обмотки порівняно з одношаровою:

Переваги двошарової обмотки:

1.Зменшення пульсацій магнітного поля:

Двошарова обмотка може зменшити пульсації магнітного поля, що може призводити до зниження обертальних коливань та покращення якості роботи електродвигуна.

2.Підвищена стійкість до короткого замикання:

У випадку короткого замикання двошарова конструкція може мати певний резерв, оскільки в одному з шарів може відбутися самостійне відновлення роботи.

3.Покращена регульованість:

За певних умов двошарова конструкція може забезпечити покращену регульованість та адаптивність для певних режимів роботи.

Недоліки двошарової обмотки:

1.Складніше виготовлення:

Виробництво двошарових обмоток може бути більш складним і витратним, оскільки потрібно враховувати додаткові параметри та процеси.

2.Збільшення втрат потужності:

Витрати потужності можуть бути трошки вищими через більший опір та індуктивність в обмотці.

3.Специфічні вимоги:

Використання двошарових обмоток може вимагати специфічних умов та контролю для оптимізації їхньої роботи.

Переваги одношарової обмотки:

1. Простота виробництва:

Одношарові обмотки зазвичай є простішими у виробництві, що може знижувати витрати та час виготовлення.

2.Ефективність:

Одношарові обмотки можуть бути більш ефективними в плані витрат потужності, оскільки мають менший опір та індуктивність.

3.Загальна стійкість:

Одношарові обмотки можуть мати більшу загальну стійкість у деяких умовах роботи та зниження витрат енергії.

Недоліки одношарової обмотки:

1.Пульсації магнітного поля:

Одношарові обмотки можуть супроводжуватися більш вираженими пульсаціями магнітного поля, що може впливати на якість роботи електродвигуна.

2.Зменшена адаптивність:

У деяких випадках одношарові обмотки можуть мати обмежені можливості адаптивності та регулювання.

Обираючи між двошаровою та одношаровою обмоткою, інженерам слід враховувати конкретні вимоги застосування та брати до уваги багато факторів, таких як ефективність, вартість виробництва, стійкість та інші.

6 . Основна відмінність обмоток з цілим і дробним числом, пазів на

полюс-фазу.

Основна відмінність між обмотками з цілим і дробним числом пазів на полюс-фазу пов'язана із структурою та розміщенням обмоток у статорі трифазного асинхронного електродвигуна.

1.Обмотки з цілим числом пазів на полюс-фазу:

У цьому випадку кількість пазів на полюс-фазу виражена цілим числом, наприклад, 2, 3, 4 тощо. Це означає, що кількість пазів поділяється на кількість полюсів без залишку.

2.Обмотки з дробним числом пазів на полюс-фазу:

У цьому випадку кількість пазів на полюс-фазу може бути дробовим числом, наприклад, 1.5, 2.5, 3.5 тощо. Це означає, що кількість пазів не поділяється на кількість полюсів без залишку.

Важливо враховувати, що в обох випадках загальна кількість пазів має бути цілим числом, оскільки фізично не може існувати частковий паз. Однак дробовий показник вказує на те, що кількість пазів не рівна повній кількості пазів на кожен полюс-фазу.

Приклад:

Обмотка з цілим числом пазів на полюс-фазу: 36 пазів, 4 полюси -> 36/4 = 9 пазів на полюсфазу.

Обмотка з дробним числом пазів на полюс-фазу: 36 пазів, 3 полюси -> 36/3 = 12 пазів на полюс-фазу (дробовий показник 12/3 = 4, тобто 4/3 паза на полюс-фазу).

Вибір між обмотками з цілим і дробним числом пазів може впливати на характеристики електродвигуна, такі як обертальний момент, пульсації та ефективність. Конкретний вибір залежить від конкретних вимог застосування та технічних виборів проектування

7.. У яких. трифазних асинхронних електродвигунах використовують

двошарові петльові обмотки?

Двошарові петльові обмотки часто використовуються у трифазних асинхронних електродвигунах зі складною конструкцією, що вимагає особливого розташування обмоток для оптимального створення магнітного поля. Основні варіації використання двошарових петльових обмоток можуть бути знайдені у наступних типах електродвигунів:

1.Високовольтні електродвигуни:

У високовольтних трифазних асинхронних електродвигунах, зокрема тих, які використовуються у великих промислових або енергетичних системах, можуть застосовуватися двошарові петльові обмотки для оптимізації магнітного поля та забезпечення високої ефективності.

2.Спеціальні застосування:

Деякі спеціальні застосування, наприклад, у електричному транспорті або у важкій промисловості, можуть вимагати використання двошарових петльових обмоток для вдосконалення електродинамічних властивостей електродвигуна.

3.Електродвигуни високої потужності:

Великі трифазні асинхронні електродвигуни високої потужності, які використовуються у важкій промисловості чи енергетичному секторі, можуть бути обладнані двошаровими петльовими обмотками для оптимізації електромагнітних властивостей.

4.Електродвигуни зі складною конструкцією:

Там, де конструкція електродвигуна потребує додаткового регулювання магнітного поля для досягнення конкретних технічних вимог, може бути застосована двошарова петльова обмотка.

Цільове використання двошарових петельових обмоток залежить від конкретних вимог та умов застосування електродвигуна.