4.5.3. Обмотки с дробным числом пазов на полюс и фазу
Обмотки с дробным числом пазов на полюс и фазу (рис. 4.11) характеризуются дробностью числа q = b + c/d = N/d. Обмотки состоят из катушечных групп с различным числом катушек: малые группы содержат b катушек, большие — Ъ + 1 катушку каждая. Большие и малые катушечные груп-
пы располагаются в пазах магнитопровода в определенной периодической последовательности, причем каждая фаза обмотки содержит целое число периодов чередования. Общее число катушечных групп в периоде d, из них с больших и d—c малых. Общее число катушек в периоде N.
В технической документации последовательность расположения больших и малых катушечных групп обмотки обозначается рядом цифр, каждая из которых указывает число катушек в данной катушечной группе. Для схемы, изображенной на рис. 4.11, такой последовательностью будет |3222|3222|... Методы определения последовательности чередования катушечных групп, при которой достигается максимально возможная симметрия МДС фаз обмотки, приводятся в [9, 10, 18].
Параллельные ветви в обмотках с дробным q могут быть образованы при условии, что каждая из них будет содержать целое число периодов чередования. Допустимые числа параллельных ветвей определяются из условия а = 2p/(dk), где к — целое число. Наибольшее возможное число параллельных ветвей обмотки атах = 2p/d.
Двухслойные обмотки с дробным q используются в крупных многополюсных машинах и в ряде машин средней мощности при выполнении нескольких типоразмеров машин на одном и том же штампе статора, а также в фазных роторах асинхронных двигателей при целом числе пазов на полюс и фазу статора и при q2 = qt ± 0,5.
Однослойные обмотки могут быть также выполнены с дробным числом q, однако такие схемы обмоток встречаются редко.
Рис. 4.11. Схема двухслойной обмотки с дробным числом пазов на полюс и фазу, z = 54, 2р = 8, q = 14t
4.5.4. Стержневые волновые обмотки машин переменного тока
В современных машинах переменного тока волновыми выполняют только двухслойные стержневые обмотки статоров машин большой мощности, например крупных вертикальных гидрогенераторов, и стержневые обмотки фазных роторов асинхронных двигателей мощностью более 50 — 60 кВт. Эти виды обмоток различаются как по конструкции, так и по схемам соединений.
В статорах мощных многополюсных гидрогенераторов для достижения нужного коэффициента кр применяют стержневую волновую обмотку с дробным q со знаменателем дробности d = 5; 7 и более. Обмотка
обычно соединяется в несколько параллельных ветвей и имеет сложное чередование катушечных групп в периоде.
Стержневые волновые обмотки фазных роторов (рис. 4.12) асинхронных двигателей выполняются с диаметральным шагом и в большинстве машин — с укороченными переходными шагами (см., например, шаги 10—16; 19 — 24 и т. д. на схеме рис. 4.12). Находят применение также и другие разновидности стержневых волновых обмоток роторов, например обмотки с удлиненными переходными шагами, обмотки с переходными стержнями, выполняющими роль перемычек в схеме, обмотки с дробными числами пазов на полюс и фазу (рис. 4.13, 4.14). Для облегчения составления и проверки схем
Рис. 4.12. Схема стержневой волновой обмотки фазного ротора асинхронной машины
с укороченными переходными шагами, z = 24, 2р = 4, q = 2:
/, //, /// — начала перемычек; IV, V, VI — концы перемычек
Рис. 4.13. Схема соединения одной фазы стержневой волновой обмотки ротора асинхронной машины с переходными стержнями, г = 36, 2р = 4, q = 3
Рис. 4.14. Схема соединения одной фазы стержневой волновой обмотки ротора асинхронной машины при дробном числе пазов на полюс и фазу, z = 30, 2р = 4, q = 2'/2:
у — шаг обмотки со стороны выводов; у' — шаг обмотки со стороны, противоположной выводам
Рис. 4.15. Схема одно-двухслойной трехфазной обмотки, z = 48, 2р = 4, q = 4
стержневых волновых обмоток фазных роторов разработаны таблицы с указанием номеров пазов, в которых располагаются начальные и конечные стержни фаз и стержни, соединенные перемычками.