Типы статорных обмоток

В современной практике электромашиностроения устройство и тип обмотки определяется числом пазов на полюс и фазу (q) (или число катушек в катушечной группе):

, (13)

где q – может быть целым или дробным числом;

m – число фаз обмотки, m = 3.

В первом случае проводники каждой фазы на каждом полюсном делении занимают объем, соответствующий q пазам; при дробных значениях q на различных полюсных делениях проводники данной фазы в большинстве случаев занимают различные объемы.

Не при всяких дробных значениях q возможно выполнение обмоток, симметричных по отношению ко всем фазам: так, если знаменатель дроби получается равным или кратным трем, невозможно получить симметричную обмотку. Следует избегать применения несимметричных обмоток, в которых проводники разных фаз распределены по окружности статора неодинаковым образом.

Всякая обмотка должна быть выполнена так, чтобы ток во всех проводниках, принадлежащих к какой-нибудь фазе и лежащих на одном и том же полюсном делении, имел одно и то же направление, а на соседнем полюсном делении – противоположное. Чередование пазов, занятых проводниками разных фаз, должно происходить в одном и том же порядке по всей окружности статора.

Все виды обмоток могут быть выполнены при последовательном соединении всех проводников каждой фазы; но в большинстве случаев возможно и параллельное соединение двух или более групп проводников при условии, что группы эти совершенно одинаковы как по числу, так и по расположению проводников. Число возможных параллельных групп проводников, или, как говорят, параллельных ветвей обмотки (а), зависит от числа полюсов и типа обмоток. Существует довольно большое количество различных типов обмоток, но практически в асинхронных двигателях малой и средней мощности находят применение только однослойные и двухслойные. В современных машинах переменного тока применяются преимущественно двухслойные обмотки.

В двухслойных обмотках стороны катушек лежат в пазах в два слоя и каждая катушка одной стороной лежит в верхнем, а другой стороной – в нижнем слое. При этом все катушки имеют одинаковые размеры и форму. Широкое применение двухслойных обмоток объясняется следующими их преимуществами:

- возможностью укорочения шага на любое число зубцовых делений, что выгодно с точки зрения подавления высших гармоник э.д.с. и н.с. (намагничивающей силы) обмоток и уменьшения расхода обмоточного провода;

- одинаковыми размерами и формами всех катушек, что упрощает и облегчает изготовление обмоток;

- относительно простой формой лобовых частей катушек, что также упрощает изготовление обмотки.

Двухслойные обмотки переменного тока делятся на петлевые и волновые, которые в электромагнитном отношений равноценны (предпочтение отдают петлевым обмоткам, волновые же обмотки используются обычно при числе витков в катушке равном 1).