На рис.2.8, а показана катушечная группа обмотки из трех катушек. Графики МДС основных гармоник каждой катушки – это синусоиды, амплитудное значение МДС которой совпадает с осью соответствующей катушки. Между векторами МДС катушек будет пространственный сдвиг на угол , который равен пазовому углу смещения катушек обмотки относительно друг друга на угол .
График результирующей МДС получается путем сложения ординат синусоид МДС катушек катушечной группы. Амплитудное значение совпадает с осью средней катушки.
а) б)
Рис.2.8. МДС основной гармоники распределенной обмотки статора:
а) гармоники трех катушек;
б) векторная диаграмма МДС распределенной обмотки
При переходе к векторному изображению, получим, что амплитуда МДС основной гармоники катушечной группы определяется геометрической суммой:
Видно, что распределение катушек в нескольких пазах ведет к уменьшению МДС катушечной группы, которое учитывается коэффициентом распределения обмотки .
Амплитуда пространственной гармоники катушечной группы распределенной обмотки:
|
|
(2.30)
где - коэффициент распределения - той гармоники.
Для амплитуды основной гармоники МДС:
(2.31)
Если число пар полюсов p >1, то при , равном целому числу, в силу симметрии обмотки выражение (2.30) будет справедливо и для МДС фазной обмотки . Заменим число витков катушки на число витков фазной обмотки .
Для однослойной обмотки при последовательном соединении всех катушек , откуда
(2.32)
Используя (2.30), (2.32), имеем:
(2.33)
При последовательном соединении всех катушек фазной обмотки .
Для основной гармоники:
(2.34)
Для двухслойных обмоток, для которых , так как число витков в катушке двухслойной обмотки ., пазовая сторона которой занимает половину паза, в два раза меньше числа витков однослойной обмотки, т.е. .
Для борьбы с высшими пространственными гармониками применяют укорочение шага обмотки, распределенную обмотку и скос пазов.
Уменьшение амплитуды основной гармоники учитывается обмоточным коэффициентом , скос пазов практически не уменьшает основную гармонику.
Тогда:
(2.35)
а для основной гармоники
(2.36)
МДС однофазной обмотки статора пропорциональна переменному току в этой обмотке
≡
Ток изменяет свое значение от до , поэтому МДС такой обмотки пульсирует с частотой тока и меняется от до на каждом полюсном делении.