Лаб 4 тсео

Лабораторна робота №4

ВИВЧЕННЯ ТА ДОСЛІДЖЕННЯ ТРИФАЗНОГО АСИНХРОННОГО ДВИ ГУНА

Типи обмоток статора трифазних асинхронних електродвигунів.

У трифазних асинхронних електродвигунах можуть бути різні типи обмоток статора, серед яких основні це: Обмотка з кільцевим сердечником (замкнена обмотка): У цьому типі обмотки кожен з трьох фазних провідників обмотки розміщений по колу на статорі. Вони утворюють замкнену петлю, що дозволяє створити магнітне поле у статорі. Обмотка з покривною обмоткою: Тут кожна фаза обмотки витається окремо, але вони розміщені таким чином, щоб кожен виток був розташований поруч з іншими витками тієї ж фази. Цей тип обмотки забезпечує кращу стійкість до короткого замикання, але може бути складнішим для виготовлення. Обмотка з фазною обмоткою: У цьому випадку фази обмотки розміщені таким чином, що кожна з них включає в себе тільки одну фазу живлення, що створює стабільніше магнітне поле. Кожен тип обмотки має свої переваги і недоліки і використовується залежно від конкретних вимог до електродвигуна, таких як потужність, ефективність, вартість та інші фактори.

Що являє собою число пазів на полюс-фазу?

Число пазів на полюс-фазу визначає конфігурацію статора асинхронного електродвигуна. Це число вказує на кількість пазів у статорі, які припадають на один полюс електродвигуна. Формула для розрахунку числа пазів на полюс-фазу (зазвичай позначається як m) виглядає так: m - число пазів на полюс-фазу Z - загальне число пазів у статорі p - число полюсів електродвигуна Це число є важливим параметром для визначення конструкції статора. Наприклад, вибір оптимального числа пазів може вплинути на характеристики обертового моменту, ефективність і загальну продуктивність електродвигуна. Також, цей параметр може бути використаний для уникнення деяких небажаних явищ, таких як вібрація чи шум.

Що називають кроком обмотки?

Крок обмотки - це відстань на статорі між сусідніми витками однієї і тієї ж фази. Він визначається як довжина шляху, який потрібно пройти від початку одного витка до початку наступного витка в цій же фазі. Цей параметр є важливим у побудові обмоток статора електродвигуна. Крок обмотки визначаєся розрахунками або конструкторськими вимогами для досягнення певних характеристик електродвигуна, таких як магнітне поле, ефективність, стійкість до перегріву тощо. Точний розмір кроку обмотки може бути залежним від конструкції і параметрів самого електродвигуна.

Що називають котушкою і котушковою групою фаз?

Котушка - це спіраль обмотки, що складається з провідника, зазвичай міді або іншого провідного матеріалу, намотаного на статорі або роторі електродвигуна. Коли декілька таких котушок групуються разом у відповідності з фазами (тобто з'єднуються котушки, які створюють кожну фазу електродвигуна), це називається котушковою групою фаз. У трифазних системах електродвигунів фази зазвичай мають по три котушки (або набори котушок), кожна для окремої фази - фаза А, фаза В і фаза С. Кожна фаза має свої власні котушкові групи, де котушки цих груп з'єднуються таким чином, що створюють потрібну конфігурацію для вироблення трифазного струму та магнітного поля, необхідних для роботи асинхронного електродвигуна. Ця організація котушок у фазові групи є важливою для забезпечення правильного та ефективного функціонування електродвигуна з трифазним живленням.

Як розміщуються котушкові групи фази і як виконуються міжгрупові зʼєднання в одношаровій концетричній обмотці статора трифазного асинхронного електродвигуна?

У одношаровій концентричній обмотці статора трифазного асинхронного електродвигуна котушкові групи фази розміщуються так, щоб кожна фаза складалася з трьох котушок, розташованих у формі спіралі навколо статора. Кожна котушка відповідає одній фазі - фазі A, фазі B або фазі C. Міжгрупові з'єднання в цій конфігурації зазвичай виконуються таким чином, що кінець однієї котушки фази з'єднується з початком котушки тієї ж фази, розташованої поруч. Це забезпечує послідовність фаз для створення трифазного струму. Для кожної фази з'єднання між кінцями котушок виконується таким чином, щоб утворити послідовний обхід кожної фази від початку до кінця. Це дозволяє створити правильну послідовність фаз для створення трифазного обертового магнітного поля, необхідного для роботи асинхронного електродвигуна.

Розміщення фазних обмоток у розточці статора.

У розтоці статора трифазного асинхронного електродвигуна фазні обмотки розташовані таким чином, щоб створити три фази - A, B та C. Розташування фазних обмоток у розтоці статора може бути наступним: Фазна розташованість: Кожна фаза (A, B, C) розміщується в окремій розточці. Це означає, що обмотки кожної фази розташовані у відокремлених вирізах чи розточках статора, вони розташовані фізично відокремлено одна від одної. Суміжна розташованість: Обмотки різних фаз можуть бути розміщені поруч або поруч із певним відступом в одній розтоці. Тут фази розташовані поруч одна з одною в тій же розтоці, але фізично вони не перетинаються. Обране розташування фазних обмоток у розтоці статора може впливати на електричні та механічні характеристики електродвигуна, зокрема на розподіл електромагнітних полів, ефективність, втрати потужності та інші параметри. Вибір конкретного розташування може бути обумовлений конструкційними особливостями електродвигуна та його вимогами до робочої продуктивності.

Умови утворення паралельних гілок в одношаровій концентричній обмотці статора трифазного асинхронного електродвигуна.

У одношаровій концентричній обмотці статора трифазного асинхронного електродвигуна паралельні гілки можуть утворюватися внаслідок певних умов: Правильний розмір кроку обмотки: Якщо крок обмотки (відстань між сусідніми витками однієї фази) не збігається зі структурою статора, можуть утворюватися паралельні гілки. Це може виникнути через неправильний розмір або розміщення витків, коли вони не відповідають геометрії статора. Некоректна схема з'єднання кінців обмотки: Якщо кінці обмотки фази неправильно з'єднані або замкнуті, це може створити небажані паралельні шляхи для струму, що веде до утворення паралельних гілок. Дефекти під час монтажу: Неправильний монтаж або дефекти в процесі намотування обмоток можуть призвести до формування паралельних гілок, які впливають на ефективність та стабільність роботи електродвигуна. Ці умови можуть спричинити виникнення паралельних гілок в обмотках статора трифазного асинхронного електродвигуна, що може призвести до нерівномірного розподілу струму або неправильного функціонування двигуна. Тому важливо враховувати ці аспекти під час конструкції, виготовлення та монтажу електродвигуна.

Переваги та недоліки одношарових обмоток статора трифазного асинхронного електродвигуна порівняно з двошаровими.

Одношарові та двошарові обмотки статора трифазного асинхронного електродвигуна мають свої переваги та недоліки, і обираються залежно від конкретних вимог і умов експлуатації. Ось деякі з них: Одношарові обмотки: Переваги: Простота виготовлення: Вони зазвичай легше виготовляти та монтувати порівняно з двошаровими обмотками. Економія матеріалів: Такі обмотки зазвичай потребують менше матеріалу для виготовлення, що може знизити витрати на виробництво. Знижене опір міжвитковий: У одношарових обмотках міжвитковий опір може бути меншим, що дозволяє зменшити втрати потужності. Недоліки: Гірша розподілена індукція: Оскільки одношарові обмотки мають менше кількість шарів, розподілення індукції може бути менш однорідним. Збільшення розмірів індуктивності та капітансів: У результаті геометричних особливостей одношарових обмоток можуть збільшуватися індуктивності та капітанси. Двошарові обмотки: Переваги: Кращий розподілена

індукція: Більше шарів дозволяє отримати більш однорідний розподіл індукції. Менші втрати потужності: Зазвичай двошарові обмотки дозволяють знизити втрати потужності через кращий контроль над розподілом індукції. Недоліки: Складніший процес виготовлення: Виробництво та монтаж двошарових обмоток може бути більш складним і вимагати більше робочих операцій. Більша витрата матеріалів: Ці обмотки зазвичай потребують більше матеріалів для виготовлення. Обираючи між одношаровими та двошаровими обмотками статора трифазного асинхронного електродвигуна, потрібно враховувати вимоги до ефективності, втрат потужності, вартості та технологічні можливості виробництва.

Сфера використання одношарових статорних обмоток трифазного асинхронного електродвигуна.

Одношарові статорні обмотки трифазного асинхронного електродвигуна застосовуються у різних галузях та ситуаціях, зокрема: Домашнє використання: У дрібних технічних пристроях, де не потрібна велика потужність, одношарові обмотки можуть бути ефективними та економічними. Компактні пристрої: У випадках, коли потрібно обмежити розмір електродвигуна (наприклад, в промислових автоматичних пристроях або мобільних системах), одношарові обмотки можуть бути зручними. Легка промисловість: Деякі типи легких промислових машин, такі як невеликі насоси, вентилятори, транспортні засоби тощо, можуть використовувати одношарові обмотки через їхню економічність та відносну простоту виготовлення. Невеликі потужності: Там, де не потрібна велика потужність, одношарові обмотки можуть бути відмінним варіантом. Наприклад, в електроінструментах, де потужність обмежена, ці обмотки можуть бути ефективними. Проте варто зазначити, що в більш великих промислових системах частіше використовуються багатошарові обмотки, оскільки вони можуть мати кращий розподіл індукції, менші втрати потужності та кращу ефективність, що дозволяє їх використовувати в більш широкому спектрі великих машин та пристроїв.