Вопросы и задания

1. Перечислите условия получения вращающегося магнитного поля статора.

2. Приведите вывод суммарного магнитного поля статора в функции линейной координаты круга статора и времени.

3. Докажите поведение суммарного поля статора как бегущей вдоль круга статора волны.

4. Как влияет на частоту вращения магнитного поля статора число пар полюсов его обмоток?

2.3 Однослойные обмотки статора ад:

простая и распределенная

Критерием эффективности обмотки статора является степень приближения к синусоиде (рис.2.4,а) графика создаваемого ею магнитного поля. Только при таком графике магнитного поля обмоток в статоре создаётся равномерно вращающееся магнитное поле (частота вращения определяется по формуле (2.9)) с постоянной амплитудой, равной 1,5·Ф_т(2.5).

Основными параметрами исполнения обмоток статора являются:

- число пар полюсов р_П;

- количество пазов статора z(кратно6);

- количество пазов на один полюс (NилиS)τ, равное протяженности одной полуволны синусоиды поля, выраженное в количестве пазов,

(2.10)

- количество пазов для укладки секций катушки

(2.11)

где т=3– число фаз обмотки статора.

По исполнению различают простые и распределенные однослойные обмотки и двухслойные с укороченным шагом.

Ниже на рисунках реальные многовитковые секции обмоток будем изображать условно в виде одновитковой с указанием направления тока в уложенных в паз сторонах секции.

Простая однослойная обмотка статора.

Схема обмотки и создаваемое нею магнитное поле приведены на рис.2.6.

График магнитного поля прямоугольной формы (рис.2.6,а), что очень далеко от идеального синусоидального. В разложении графика в ряд Фурье

(2.12)

слишком велик уровень высших гармоник, что приводит к значительному снижению вращающего момента, увеличение потерь в стали, снижению к.п.д.

Однослойная распределенная обмотка статора.

Схема обмотки и создаваемое нею магнитное поле приведены на рис.2.7.

Обмотка состоит из нескольких секций (на рис.2.7,б показаны 3секции обмотки:1-1', 2-2'и3-3'). Каждая секция в пределах очерченного ею контура создает магнитный потокФ_1-1',Ф_2-2'иФ_3-3'. Суммой этих потоков является потокФ_А(х), который по форме достаточно близок синусоиде.

Однослойные распределенные обмотки выполняются петлевыми и по технологии изготовления подразделяются на концентрические и шаблонные (рис.2.8).

Секции концентрической обмотки (рис.2.8,а) разные по размерам, что усложняет их изготовление, и размеры лобовых частей самые большие и, соответственно, самый большой расход обмоточного провода. Концентрические обмотки удобны в ремонте, так как поврежденная секция легко извлекается из пазов. Эти обмотки применяются в АД малой мощности.

Секции шаблонной обмотки (рис.2.8,б) одинаковые по размерам, что позволяет их изготовлять по шаблонам, стоимость их невелика. Размеры лобовых частей небольшие и, соответственно, самый небольшой расход обмоточного провода. Шаблонные обмотки благодаря идентичному расположению всех секций на статоре дают возможность получать большое число параллельных ветвей. Эти обмотки применяются в АД малой мощности. При малом диаметре обмоточного провода лобовым частям при укладке в пазы легко придать необходимую форму.