
- •В.М.Безрученко Електричні машини
- •Історія розвитку і роль електричних машин в електрифікації народного господарства.
- •В.2. Перетворення енергії в електричних машинах. Найпростіший генератор змінного струму.
- •В.3. Випрямлення змінного струму в постійний за допомогою колектора. Найпростіший генератор постійного струму.
- •В.5.Елеістромагнітні співвідношення при енергоперетворенні
- •В.6 Класифікація електричних машин і їх номінальні величини
- •В.7. Матеріали, що застосовуються в електромашинобудуванні
- •Розділ 1 машини постійного струму Частина 1. Принцип дії і будова машини постійного струму.
- •1.1 Принцип, дії. Машини постійного струму. Електричні градуси.
- •1.2. Будова машини постійного струму
- •2.1.Основний магнітний потік і потік розсіювання. Індукція у повітряному проміжку.
- •2.2 Ділянки магнітного кола. Принцип визначення основної мрс.
- •2.3 Магнітна характеристика і коефіцієнт насичення
- •3.1 Будова обмоток
- •3.2 Проста петлева обмотка
- •3.3 Проста хвилева обмотка
- •3.4. Складні обмотки
- •3.5.Умови симетрії обмоток.
- •3.6.Зрівнювальні з’єднання.
- •3.7 Ерс і електромагнітний момент
- •3.8 Співставлення обмоток різних типів
- •Часина 4. Реакція якоря машини постійного струму Магнітне поле машини при навантаженні. Поперечна та повздовжня реакції якоря.
- •4.2 Лінійне навантаження та мрс якоря
- •4.3 Спотворююча і розмагнічуюча дія поперечної реакції якоря
- •4.4 Напруга між колекторними пластинами, їх кількість і діаметр колектора
- •4.5 Заходи по боротьбі зі спотворюючою дією поперечної реакції якоря
- •Частина 5. Комутація
- •5.1 Іскріння на колекторі
- •5.2 Процес комутації і ерс в комутованій секції
- •5.3 Прямолінійна комутація
- •5.4 Сповільнена і прискорена комутація
- •5.5 Реактивна ерс і способи її зменшення
- •5.6 Комутаційна ерс і додаткові полюси
- •5.7 Зона комутації
- •5.8 Коловий вогонь і причини його виникнення
- •5.9 Експериментальна перевірка і налагодження додаткових полюсів
- •Частина 6. Генератори постійного струму
- •6.1. Способи збудження машин постійного струму
- •6.2 Генератор незалежного збудження
- •6.3 Умови самозбудження генератора
- •6.4. Генератор паралельного збудження
- •6.5 Генератор послідовного збудження
- •6.6 Генератор змішаного збудження
- •6.7. Паралельна робота генераторів
- •6.8. Тахогенератори
- •Частина 7. Двигуни постійного стуму
- •7.1 Основні поняття і рівняння
- •7.2 Запуск двигунів в хід
- •7.3 Двигун паралельного збудження
- •7.4. Двигун незалежного збудження
- •7.5 Двигун послідовного збудження.
- •7.6 Двигун змішаного збудження
- •7.7. Регулювання частоти обертання
- •7.8. Електричне гальмування двигунів постійного струму
- •Трансформатори Частина 8. Робочий процес трансформатора
- •8.1 Призначення області використання трансформаторів
- •8.2. Принцип дії трансформатора
- •8.3.Будова трансформаторів
- •8.4.Рівняння ерс трансформатора
- •8.5. Рівняння мрс трансформатора
- •8.6. Приведеним трансформатор
- •8.7. Схема заміщення приведеного трансформатора
- •8.8. Режим холостого ходу трансформатора
- •8.9. Режим короткого замиканим трансформатора
- •8.10. Режим навантажений трансформатора
- •8.11. Зміна напруги і зовнішня характеристика трансформатора
- •9.1. Призначення і принцип виконання трифазного трансформатора
- •9.2. Групи з'єднань трифазних трансформаторів
- •9.3.Паралельна робота трансформаторів
- •9.4. Автотрансформатор
- •9.5. Зварювальний трансформатор
- •9.6. Вимірювальні трансформатори
- •Розділ третій електричні машини змінного струму Частина 10. Загальні питання теорії машин змінного струму.
- •10.1. Принцип виконаний обмоток статора
- •10.2. Створення магнітного поля, що обертається
- •11.1. Принцип дії асинхронного двигуна. Ковзання
- •11.2. Будова асинхронних машин
- •11.2. Режими роботи асинхронних машин
- •11.4. Основні рівняння заміщення асинхронного двигуна
- •11.5. Робочий процес і енергетична діаграма асинхронного двигуна
- •11.6. Обертальний момент асинхронного двигуна
- •11.7. Механічна характеристика асинхронної машини
- •11.8. Запуск в хід асинхронних двигунів
- •11.9. Короткозамкнені асинхронні двигуни з підвищеним пусковим моментом
- •11.10. Регулювання частоти обертання асинхронних двигунів
- •11.11. Однофазні асинхронні двигуни
- •11.12. Конденсаторні (двофазні) асинхронні двигуни
- •11.13. Сельсини
- •11.14 Асинхронні тахогенератори
- •Частина 12. Синхронні машини.
- •12.1. Принцип дії синхронних машин
- •12.2. Конструктивні типи і будова синхронних машин.
- •12.5. Реакція якоря синхронного генератора
- •12.4. Ерс синхронного генератора
- •12.5. Характеристики і зміна напруги синхронного генератора
- •12.6. Потужність і електромагнітний момент синхронної маншини
- •12.7. Синхронні двигуни.
- •Розділ четвертий навантажувальна здатність і техніко-єкономічні показники електричних машин Частина 13. Втрати енергії і ккд електричних машин і трансформаторів
- •13.1 Класифікація втрат
- •13.2. Ккд і його визначення
- •Частина14. Нагрів і охолодження електричних машин і трансформаторів
- •14.1. Перегрів і його визначення
- •14.2. Нагрівання і охолодження твердого тіла
- •14.3. Нагрівання машин при різних номінальних режимах роботи
- •14.4. Охолодження машин і трансформаторів
- •15.1. Електрична стала.
- •15.2. Вилив частоти на розміри трансформаторів
- •15.3. Техніко-економічні показники тягових двигунів
- •15.3.Вибір електродвигуна в залежності від умов його роботи
3.1 Будова обмоток
Сучасні електричні машини виконують в основному з зубчатими барабанними якорями, в пази котрих вкладають двошарові обмотки.
Основним елементом обмотки якоря є секція, що складається з одного або декількох послідовно з'єднаних витків. У кожному пазові знаходиться, як правило, декілька секцій (рис. 3.1а), ізольованих загальною корпусною ізоляцією від стінок, паза Вони утворюють котушку якоря. В цьому випадкуговорять, що кожному реальному пазові відповідає декілька двошарових елементарних пазів.
Секція якоря має дві активні сторони
- верхню і нижню. Перехід з верхнього
шару в нижній виконують за допомогою
головки в заданій лобовій частині
секції, Кінці передньої лобової частини
секції приєднують (припаюють) до
колекторних пластин (див. рис. 1.6), причому
початок наступної секції під'єднують
до тої ж колекторної пластини, що і
кінець попередньої. Це створює
неперервність обмотки.
Загальна кількість секційзавжди
дорівнює числу колекторних пластин
і числу елементарних пазів
:
(3.1)
де
- число
колекторних пластин або елементарних
пазів, які приходяться на один реальний
паз,
-
Рис.3.1 Розташування провідників у пазах якоря «на ребро» (а) і «лежачи» (б): 1-клин; 2-прокладки; 3-виткова; 4-корпусна; 5-покрівельна ізоляція.
Рис.3.2 Загальний вигляд петлевої обмотки (а) і схема з’єднання її секцій
Рис.3.3 Схема розташування діаметральної, вкороченої і подовженої секцій в магнітному полі електричної машини
Оскільки кожен виток секції утворений її двома сторонами (провідниками), то повне число провідників в якорі
(3.1,а)
де
- число витків в секції.
В останні роки, особливо в тягових
електричних машинах, широке розповсюдження
дістала багатошарова конструкція
пазу (рис. 3.1б), в якій більше заповнення
міддю і краща віддача теплоти кожним
провідником стінками пазу, хоча
принципової різниці між пазами на рис.
3.1а і 3.1б немає: другий можна отримати,
розмістивши провідники першого "лежачи";
В обох,
тому обмотка, виконана конструктивно
за рис, 3.1б, також є двошаровою.
ЕРС, що виникають
в кожній з активних сторін секцій
повинні додаватися, тому сторони секцій
розміщують під полюсами різної полярності
на відстані
що дорівнює довжині полюсного поділу
х (рис.
3.2). Обмотки, у яких
,
тобто сторони секцій знаходяться під
кутом 180° ел. по відношенню одна до
одної, отримали назву діаметральних,
на відміну
від хордових,
де
.
Нарис. 3.3 показані
три секції, у яких:
(секція
);
(секція ас) і
(секція
).
Контур
діаметральної секції охоплює весь
магнітний потік Ф0, що відповідає
площі, яка обмежена кривоюіндукції
у повітряному проміжку. Контур хордової
вкороченої секції ас
охоплює
тільки частину цього потоку; тому
ЕРС, що виникає у ній буде менша, ніж у
секціїаb, на
величину пропорційну заштрихованій
площі, відповідній вкороченнюbс.
Подовжена секціяаd
отримує від'ємний приріст потоку, що
відповідає заштрихованій площі на
відстаніbd. Якщо
вкороченняbс та
подовженняbd
дорівнюють одне одному, то ЕРС в
секціяхас іаd
також дорівнюватимуть одна одній;
але длявиготовлення
подовженої секції потрібно більше міді
та ізоляції на виконання її лобових
частин. Тому на практиці подовжені
обмотки не використовують.
Основним типом обмотки є вкорочена ()
і тільки у невеликих машинах можна
зустріти діаметральні обмотки.
Необхідність вкорочення обмоток буде
обґрунтована в част.5.