Обмотки электрических машин. Основные типы обмоток электродвигателей переменного тока. Однослойная концентрическая двухплоскостная обмотка

 ОБМОТКИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН

                                  МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

          к практическим занятиям и курсовому проекту

          по дисциплине «Электрические машины»            для студентов специальностей 1-53 01 05             «Автоматизированные электроприводы»             и 1-43 01 03 «Электроснабжение»

                          дневной и заочной форм обучения

Электронный аналог печатного издания

Обмотки электрических машин : метод. указания к практ. занятиям и курсовому

Изложены теоретические сведения, необходимые для выполнения заданий на практических занятиях и курсового проекта по дисциплине «Электрические машины». Подробно рассмотрены примеры построения всех типов обмоток электрических машин переменного и постоянного тока.

Для студентов специальностей 1-53 01 05 «Автоматизированные электроприводы»  и 1-43 01 03 «Электроснабжение» дневной и заочной форм обучения.

Предисловие

Согласно учебному плану по дисциплине «Электрические машины» у студентов дневной формы обучения специальностей 1-53 01 05 «Автоматизированные электроприводы» и 1–43 01 03 «Электроснабжение (по отраслям)» проводятся практические занятия. Студенты вышеперечисленных специальностей дневной и заочной форм обучения выполняют курсовой проект.

Цель практических занятий – закрепить теоретические знания.

На практических занятиях студенты дневной формы обучения выполняют 3 задания по построению обмоток электродвигателей:

1.  Обмотка асинхронного электродвигателя, рассчитываемого  в курсовом проекте.

2.  Простая обмотка электродвигателя постоянного тока.

3.  Сложная (многократнозамкнутая) обмотка электродвигателя постоянного тока.

В ходе курсового проектирования студенты дневной и заочной форм обучения выполняют расчет и построение обмоток проектируемого электродвигателя. Студенты дневной формы обучения – асинхронного электродвигателя, студенты заочной формы обучения – асинхронного или двигателя постоянного тока.

В данном издании подробно рассмотрены основные типы обмоток электродвигателей постоянного и переменного тока. Имеется пошаговое описание построения чертежей обмоток.

1. ОБМОТКИ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Основные типы обмоток электродвигателей переменного тока:

1.  Однослойные:

1.1.  Концентрическая двухплоскостная.

1.2.  Концентрическая трехплоскостная.

1.3.  «Вразвалку».

1.4.  Эвольвентная.

1.5.  Цепная.

2.  Двухслойные:

2.1.  Петлевая.

2.2.  Волновая.

Параметры обмоток:

1)  m – число фаз (рассматриваться будут только трехфазные обмотки m=3);

2)  p – число пар полюсов (2p – число полюсов);

3)  Z – число пазов;

4)  τ – полюсное деление (количество пазов на один полюс):

Z

                                                                                            τ= ;

2p

5)  q – ширина фазной зоны. В большинстве современных двигателей ширина фазной зоны соответствует 60 эл. градусам. В этом случае

q=;

6)  y – шаг обмотки (шаг витка и катушки). Для однослойных обмоток шаг считается полным, т. е. равным полюсному делению ( y=τ). Для двухслойных обмоток шаг может быть как полным

( y=τ), так и укороченным ( y < τ);

7)  a – число параллельных ветвей.

Ширина фазной зоны равна количеству катушек в катушечной группе. Катушка – группа последовательно соединенных витков, уложенных в одни и те же пазы и имеющих общую пазовую изоляцию. Для однослойных обмоток в одном пазу уложена одна сторона одной катушки (т. е. один «проводник»). В двухслойных обмотках каждый паз делится изоляцией по вертикали на 2 слоя, в которые укладываются 2 проводника двух различных катушек (проводник одной катушки – в верхний слой, проводник другой катушки – в нижний). Катушечная группа – группа соединенных последовательно катушек, принадлежащих одной фазе. Катушечные группы соединяются последовательно в обмотку фазы, если a=1. Если a>1, то группы последовательно соединяются в ветви, число которых равно a. Ветви,  в свою очередь, соединяются параллельно для получения обмотки фазы.

Порядок построения обмоток переменного тока:

1.  Изображаются оси пазов.

2.  В соответствии со значениями τ, q, y расставляются фазные зоны и границы полюсов. Фазные зоны расставляются в порядке: 

Y, A, Z, B, X, C.

3.  В соответствии с расположением фазных зон изображаются проводники и катушки. Катушки соединяются в катушечные группы.

4.  Выполняются соединения катушечных групп в обмотку фазы и выводятся зажимы обмотки.

1.1. Однослойные обмотки

1.1.1. Однослойная концентрическая  двухплоскостная обмотка