3.1 Правила складання схем

Для складання схеми обмотки необхідно мати дані машини:

1. кількість пазів Q;

2. кількість полюсів 2p;

3. кількість фаз m;

4. кількість паралельних віток а;

Визначаємо кількість пазів на полюс і фазу:

. (3.1)

Визначаємо крок обмотки, який для одношарової обмотки рівняється полюсній поділці:

. (3.2)

Складання схеми обмотки або розподілу пазів за фазами зручно проводити за допомогою зірки векторів пазових ЕРС обмотки. Така зірка будується на одну пару полюсів машини з кількістю векторів у кожній фазі, що дорівнює q. Кут між векторами ЕРС сусідніх пазів в електричних градусах визначається як

. (3.3)

Номери пазів проставляються біля кожного вектора за годинниковою стрілкою. Біля кожного вектора може стояти стільки номерів пазів, скільки пар полюсів має машина.

Зірка векторів пазових ЕРС будується для одного шару обмотки – або для верхнього, або для нижнього. Для обмотки при Q = 36; 2p = 4; q = 3 зірка векторів показана на рис. 3.1.

Рис. 3.1. Зірка векторів пазових ЕРС для обмотки

при Q = 36; 2р = 4; q = 3

Зірку векторів поділяють на фази, дотримуючись чергування фаз за годинниковою стрілкою AZBXCY, і кут між осями фаз ABC, що дорівнює 120°.

Провівши через центр зірки векторів пряму лінію між фазами, задаємося миттєвим позитивним значенням струму по одну сторону лінії і негативним по іншу. Це необхідно для визначення надалі напряму струму в котушкових групах при складанні схеми обмотки. При складанні розгорнутої схеми обмотки необхідно звернути увагу на конфігурацію лобових частин, яка визначає тип обмотки (концентрична, шаблонна, ланцюгова). Вибір тієї або іншої конфігурації залежить, здебільшого, від технологічних причин – рівномірності розміщення провідників у лобових частинах, зручності укладання й т. ін.

3.2. Схеми одношарових трифазних обмоток

Одношаровими називаються обмотки, у яких весь паз займає сторона однієї котушки.

Кількість котушкових груп в одношаровій трифазній обмотці k = 3p.

До одношарових обмоток належать:

1. концентричні двоплощинні і триплощинні (рис. 3.2, 3.4, 3.5);

2. рівнокотушкові (шаблонні):

• проста (рис. 3.6);

• розвалювальна (рис. 3.7);

• ланцюгова (рис. 3.8).

Рис. 3.2. Двоплощинна (а) і триплощинна (б) концентричні обмотки

У концентричній обмотці котушкові групи складаються з котушок, що концентрично охоплюють одна одну (рис. 3.3, а; рис. 3.4).

Максимальна кількість паралельних віток обмотки дорівнює кількості пар полюсів, тобто amax = p. При непарній кількості пар полюсів котушкові групи не можна виконати в дві паралельні вітки. Крім того, при непарній кількості пар полюсів одна котушкова група виходить із перекошеними (двовигнутими) лобовими частинами («косі котушки»), оскільки одна сторона її виходить з коротких котушок, а інша з довгих (рис. 3.3,б).

Рис. 3.3. Торцеві схеми концентричних обмоток при парній (а)

і непарній (б) кількості пар полюсів.

Лобові частини концентричних обмоток можуть розміщуватися в двох або трьох площинах (рис. 3.2). Концентричні обмотки зображають на схемах у вигляді прямокутників з округлими кутами.

Рис. 3.4. Схема двоплощинної концентричної обмотки

при Q = 24; 2р = 4; q = 2; а = 1

Рис. 3.5. Схема триплощинної концентричної обмотки розвалювальної при Q = 24; 2р = 2; q = 4; а = 1

Рис. 3.6. Схема простої шаблонної обмотки при Q = 18; 2р = 2; q = 3

Рис. 3.7. Схема шаблонної обмотки розвалювальної при Q = 24; 2р = 2; q = 4; а = 1

Різновидом концентричних обмоток є концентричні розвалювальні обмотки, які є також триплощинними (рис. 3.5). У таких обмоток котушкова група поділяється на дві напівгрупи, лобові частини яких відгинаються в різні боки. Лобові частини кожної фази розміщуються у своїй площині. При непарній кількості пар полюсів котушкова група з перекошеними лобовими частинами в таких обмотках відсутня.

Рис. 3.8. Схема ланцюгової шаблонної обмотки

при Q = 12; 2р = 4; q = 1; а = 1

Обмотки, виконані з котушками однакової ширини, форми й заготовлені на одному шаблоні, називають шаблонними. З конструктивних міркувань лобові частини котушок шаблонних обмоток виготовляються у формі трапеції із закругленими краями. Лобові частини, що легко деформуються, формують після вкладання, і таку секцію називають м’якою.

У простій шаблонній обмотці лобові частини всієї котушкової групи відігнуті в один бік (рис. 3.6).

У шаблонній розвалювальній обмотці котушкова група розділяється на дві частини подібно до концентричної розвалювальної обмотки (рис. 3.7).

Ланцюгові обмотки також виконуються розвалювальними. Відмінність їх від попередніх обмоток полягає в тому, що в ланцюгових обмотках розвал про­водиться не по напівгрупах, а по котушках (рис. 3.8). Ланцюгову обмотку можна виконати тільки при непарному кроці котушки.