2.4. Конструктивные элементы и образование обмотки

Элементом обмотки статора является изолированная катушка (секция), состоящая из нескольких витков. Катушка имеет активные части, размещаемые в пазах и лобовые части, образующие замкнутые контуры витков. Расстояние между пазовыми частями одной катушки, измеренное в пазовых делениях, называют шагом обмотки. Шаг обмотки может быть полным (диаметральным), если он равен полюсному делению ( или укороченным, если он меньше полюсного деления ( <τ). Укорочение возможно только на целое пазовое деление и делается обычно на один паз.

Катушки одной фазы, расположенные в соседних пазах и соединенные последовательно, образуют катушечную группу. Одна катушечная группа размещается в пазах в пределах двух полюсных делений соседних полюсов. Катушечные группы отдельных пар полюсов, принадлежащие одной фазе, соединяются последовательно или образуют параллельные ветви, тогда >1. Число параллельных ветвей в обмотке одной фазы зависит от способа соединения катушечных групп: если все катушечные группы соединены последовательно, то фазная обмотка содержит одну параллельную ветвь ( =1). При параллельном соединении катушечных групп число ветвей > 1, но не более числа полюсов 2р.

Для лучшего использования пазовой зоны и удобства в расположении лобовых частей катушки в пазах размещаются в два слоя: левые пазовые части катушечных групп располагают в верхнем (наружном) слое по высоте паза, а правые пазовые части – размещают в нижнем слое, ближе к основанию паза.

На (рис. 2.8). показано размещение катушечных групп из трех катушек в двухслойной обмотке. Данные обмотки: число пазов (зубцов) z = 18; число пар полюсов р = 1; полюсное деление (в пазах) = 9; шаг обмотки

(укороченный на один паз), число параллельных ветвей =1.

Обмотка фазы имеет две катушечные группы по три катушки: первая катушечная группа включает катушки 1, 2, 3; вторая – катушки 10, 11, 12. Левые пазовые части катушки расположены в верхнем слое, а правые – в нижнем слое (номера со штрихами). Катушечные группы соединены последовательно и образуют фазную обмотку с одной ветвью: = 1. Если бы обмотка была рассчитана на вдвое меньшее напряжение, то катушечные группы можно было бы соединить параллельно, соединив А₁ с А₂ и Х₁ с Х₂, при этом допустимый ток в фазе был бы в два раза больше. Как видим, мощность фазы (и всей машины) осталась бы неизменной. Обмотка имела бы две параллельные ветви: = 2. Высоковольтные обмотки имеют, как правило, = 1 или = 2, а низковольтные – могут иметь и большее число параллельных ветвей.

Полюсное деление в угловом (градусном) исчислении соответствует 180º ( ). Начало обмотки следующей фазы должно быть смещено на 120º, то есть на пазов.

Рис 2.8 - Схема двухслойной обмотки фазы с укороченным шагом.

Таким образом, фаза В будет начинаться с катушки, левая сторона которой расположена в пазу 7 (на схеме не показана).

Обратим внимание на то, что катушка может содержать не один провод, а несколько, соответственно числу витков. Переход от витков одной катушки к соседней в катушечной группе обозначен небольшими перемычками в нижних лобовых частях.