ИЗПЪЛНЕНИЕ НА НАМОТКИ НА СТАТОР И РОТОР НА АСИНХРОНЕН ДВИГАТЕЛ
Целта на работата е да се запознаят с методите за изчисляване и практическа реализация на намотките на асинхронен двигател.
Оборудване и устройства
Намотката на статора се извършва по схемата на статора, а намотката на ротора върху схемата на ротора.
Съдържание на работата
1. Въз основа на получената задача изчислете намотката.
2. Начертайте слот звездаEMF и направете разпределение на слотовете по фази.
3. Извършете почистване на всяка фаза поотделно и започнете да навивате намотката.
4. Проверете функционирането на завършената намотка на стенда.
5. Изчислете коефициентите на намотка.
Обяснения за работа
Въз основа на информация за дизайна на различни видове намотки и в съответствие със задачата, преминете към практическото изпълнение на намотката на статора или ротора.
Намотките на статора и ротора на индукционна машина изпълняват две функции:
1. СъздайтеMDS и магнитно поле в машината.
2. Служи като елемент, в който се индуцираЕМП на машината.
Една и съща намотка може да изпълнява и двете функции.
Всяка намотка на статор или ротор се състои от следните елементи: активен проводник, намотка, секция (намотка), група намотки.
Два активни проводника, отдалечени един от друг на полюсна стъпка и свързани последователно, създават намотка.
Няколко завъртания, свързани последователно, които имат обща изолация, създават секция (намотка).
Няколко секции, свързани последователно и разположени в съседни жлебове, създават група намотки.
Всяка фаза на намотката се създава от една или повече групи бобини.
Намотките на AC машините са еднослойни или двуслойни.
Ако активната страна на секцията напълно запълни жлеба, тогаватакава намотка се нарича еднослойна. В такава намотка броят на секциите(S) е два пъти по-малък от броя на слотовете(Z).
Ако активните страни на две различни секции са поставени в един жлеб, тогава намотката се нарича двуслойна.
Броят на секциите(S) в двуслойна намотка е равен на броя на слотовете(Z)на статора или ротора.
Изчисляването на намотки от всички типове се извършва с помощта на определени формули, илюстрирани с прорезна звездаEMFи допълнени с диаграма на размахване на съответната намотка.
Както е отбелязано по-горе, ширината на секцията на намотката трябва да бъде приблизително равна на разделението на полюсите на статора или ротора:
,
къдетоZ - брой статорни или роторни слотове;
p - брой двойки полюси на машината.
Действителната ширина на сечението се нарича стъпка на намотката(y).Акоy=τ, намотката има диаметрална стъпка; заy 1 разпределен. Разпределението на намотката също се извършва, за да се подобри формата на кривитеMMF иEMF..
Коефициентът на намотка отчита скъсяването на стъпката и разпределението на намотката:
.
Познавайки ъгъла на изместване на канала, лесно е да се определи броят на каналите, съответстващи на ъгъла120°:
Само с този брой слотове фазатаB се измества спрямо фазатаA, а фазатаC спрямо фазатаB.
Според формата на секциите еднослойните намотки се разделят на равносекционни (или шаблонни) и концентрични.
При еднакви секционни намотки всички секции са еднакви и се изпълняват по един и същ шаблон.
Според формата на завоя на челните частинамотките с равно сечение могат да бъдат еволвентни и верижни.
При концентричните намотки секциите, включени в групата намотки, имат различни ширини (стъпка) и са концентрично вложени една в друга.
Според броя на завоите на челните части, концентричните намотки са двуплоскостни и триплоскостни.
С четен брой слотове на полюс и фаза(q) е възможно да се изпълняват както концентрични, така и равни секционни намотки „в разряд“. В този случай секциитеq/2 имат фронтални части, насочени в една посока, а останалитеq/2 секции имат фронтални части, насочени в противоположна посока.
Изчисляване на концентрична намотка в две равнини:
Z=24;
p=2;
m=3;
Навиване концентрично
Фигура 1.1 показва прорезна звездаEMF, която се изпълнява на една двойка полюси. Тъй като в задачата са посочени две двойки полюси, на звездата на слотаEMF, всеки вектор съответства на два броя слота.
Ако една от страните на секцията (фиг.1.2) е поставена в жлеба1, тогава противоположната страна на секцията за навиване с равно сечение трябва да заема жлеба(1+y)=7, другата секция трябва да заема жлебовете2 и8.
При концентрична намотка обаче секциите имат различна ширина и заемат прорезите1 и8,2 и7.
В съответствие със звездата на слотаEMF фазаA, жлебовете13,14,19,20 също ще принадлежат към фазатаA, където ще бъде поставена друга група намотки на фазатаA-X (фиг. 1.2).
 |
Фигура 1.1 - Звезден слот EMF.
 |
Фигура 1.2 - Еднофазна диаграмаеднослойна двуплоска намотка
За извършване на друга фаза е необходимо изместване с120°, или с4слота, т.е. фазаB ще започне в слот5 и ще заеме слотове5,6,11,12 и17,18,23,24.
ФазаСтрябва да започне в слот9. Пълна диаграма на еднослойна концентрична намотка е показана на фиг. 1.3.
 |
Фигура 1.3-Диаграма на трифазна еднослойна двуплоска намотка
На фиг. 1.4 показва намотка с равно сечение на веригата съгласно предишния пример. Звездният слотEMF остава същият като в предишния случай. Всички секции обаче са с еднакъв размер и форма.
Фигура 1.4. – Схема на трифазна верижна намотка с равно сечение
Двуслойна намотка може да се получи от еднослойна с пълна стъпка, ако всяка секция е разделена на две и към тях се прилага принципът на "разреждане".
Обикновено при двуслойни намотки левите страни на секциите заемат горната част на слота, а десните страни заемат дъното.
На размаха (на диаграмата) на намотката всеки жлеб е изобразен с две линии. Горната част на жлеба е изобразена като плътна линия, долната част на жлеба е пунктирана.
Съответно лявата част на разреза е изобразена с плътна линия, а дясната част е прекъсната (фиг. 1.5).
Според метода на свързване на секции помежду си, двуслойните намотки се разделят на контур и вълна. На (фиг. 1.5) е представен фрагмент от контурна намотка.
По принцип изчислението на двуслойна намотка не се различава от изчислението на еднослойна намотка и следователно като пример можете да използвате същите данни, както в примера на еднослойна намотка.
Изчисляване на двуслойна контурна намотка:
Z=24;
p=2;
m=3;
Прорезната звездаEMF е показана на фигура 1.1. Но трябва да се има предвид, че при двуслойна намотка, освен горните части на жлеба:1,2,3., има и долни части:1`,2`,3`. .
Не е необходимо да се маркират долните части на жлебовете върху звездата на слотаEMF, но трябва твърдо да се помни, че долните страни на секциите изостават от горните на разстояниеy.
Фигура 1.5 показва фазатаAна двуслойна контурна намотка за горните данни.
Фигура 1.5. – Диаграма на една фаза на двуслойна контурна намотка
Поради факта, че в двуслойна намотка броят на секциите е два пъти по-голям, отколкото в еднослойна намотка, се откриват два пъти повече секционни групи. Вижте фиг.1.2 и фиг.1.5 за сравнение.
Ако стъпката на намотката е пълна (диаметрална) и , тогава долните страни на секциите са в жлебовете на тяхната „собствена“ фаза, т.е. в жлебовете, където са поставени горните страни на участъците от същата фаза.
Ако стъпката се скъси и , тогава част от долните страни на секциите на едната фаза ще бъдат поставени в жлебовете на другата (следващата) фаза.
Фигура 1.5 показва метод за изпълнение на контурна двуслойна намотка с диаметрална стъпка. Характерна особеност на двуслойната намотка е, че четните (втори, четвърти) секционни групи са включени във веригата в "обърнато" състояние.
Диаграмата на фазовата намоткаА-х може да се напише по следния начин:
Фигура 1.6 показва пълна диаграма на трифазна двуслойна контурна намотка с диаметрална стъпка.
След завършване на намотката на статора или ротора се проверява работата на съответната намоткастойка (фиг. 1.7).
Фигура 1.6. – Схема на трифазна двуслойна контурна намотка
| М |
Фигура 1.7-Схема за проверка на правилното изпълнение на намотката
1. Според какъв закон те се стремят да изпълнят разпределението на магнитната индукция по въздушната междина?
2. Какво е група намотки?
3. Какво се разбира под ъгъл на фазовата зона?
4. Какво е съотношението на разпределение на намотките?
5. За каква цел се изпълняват намотките на AC машини със скъсена стъпка?
6. Какъв е коефициентът на скъсяване на намотката?
7. Какво е концентрирана намотка?
8. Какво е съотношението на намотката?
9. Какъв вид намотка се нарича шаблон?
10. Какво се случва, ако началото и краят се обърнат на една от фазите?
В отчета подайте:
1. Задача, изчисляване на намотката и коефициентите на намотка за
2. Слот звездаEMF.
3. Схема на навиване.
4. Монтажна схема за проверка на работата на намотката.