Принцип выполнения обмоток машин переменного тока

Типы машин переменного тока:

- асинхронные;

- синхронные;

- коллекторные.

Наиболее широкое распространение имеют асинхронные и синхронные машины. Асинхронные машины применяются в основном в виде двигателей. Синхронные машины применяются в виде генераторов переменного тока, а так же в виде двигателей.

Общий принцип работы этих двух типов машин: вращающееся магнитное поле взаимодействует с проводником. Статор – неподвижная часть, ротор – подвижная часть.

Асинхронный двигатель очень надежная машина, нет скользящего момента.

Коллекторные машины переменного тока конструктивно похожи на машины постоянного тока с наборной обмоткой.

Принцип выполнения обмоток машин переменного тока.

Рассмотрим машину постоянного тока, где число секций равно числу коллекторных пластин.

ЭДС можно представить в виде потенциального многоугольника. Каждая сторона потенциального многоугольника характеризует мгновенное значение ЭДС секции.

В том случае, если число секций будет равно бесконечности, то потенциальный многоугольник превращается в потенциальную окружность, каждая ее точка характеризует мгновенное значение ЭДС секции.

Сделаем следующую модернизацию якоря машины переменного тока – сделаем надрезы под углом 120 градусов. Каждая результирующая ЭДС будет характеризоваться хордой. Затем соединим все начала в одну точку, в центре окружности на якорь оденем три кольца и поставим на них щетки, подсоединяем концы к кольцам. На выходе с колец будем иметь трехфазную симметричную ЭДС, таким образом, мы обмотку постоянного тока преобразовали в обмотку переменного тока. В якорной обмотке индуктируется переменный ток и переменная ЭДС.

А, В, С – фазные зоны.

Мерой использования обмотки является коэффициент распределения

Хорда характеризует ЭДС (напряжение), которое выдается в сеть, а дуга характеризует алгебраическую сумму ЭДС, которая индуктируется в фазной зоне. Для того чтобы улучшить использование меди обмотки фазную зону берут равной 60 электрическим градусам.

Мы потенциальную окружность делим на 6 фазных зон.

Условно выбираем направление ЭДС фазных зон. Нарисуем секцию:

По фазе сдвиг на 180 градусов мы соединяем концы ЭДС проводников – это равносильно повороту на 180 градусов.

Из приведенной схемы (машины постоянного тока) следует, что фазные зоны АХ, ВХ, СZ. Для того чтобы по контуру фазы их ЭДС действовали согласно, нужно соединить концы с концом, такое соединение позволяет произвести поворот векторов XYZ на 180 градусов. Таким образом, чтоб последовательно соединить фазные зоны АХ надо соединить конец с концом.

Параллельное соединение:

Для того чтобы построить схему обмотки необходимо знать число пазов на полюс фазы, которое обозначается q.

- число зубцов;

- число полюсов;

- число фаз.

Как следует из приведенного выражения q – это число пазов, принадлежащее одной фазной зоне.

В нашем случае m=3; 2р=2.

Обмотки укладываются в пазы – прямоугольные открытые, полуоткрытые, полузакрытые, полузакрытые и т.д.

Пример открытого паза:

Обмотка выполняется из катушек, предположим петлевая обмотка:

Катушка Катушечная группа

Катушечная группа – когда имеется несколько катушек.

Обмотки бывают однослойные и двухслойные. При механизированной обмотке применяют однослойные и двухслойные концентрические.

По типу обмотки бывают тепловые и волновые.