Схема обмоток якорей электрических машин – §28. Обмотки якоря

Укладка обмоток якорей микромашин | Технология и оборудование производства электрических машин

Страница 62 из 83

Схемы укладки.

В якорях с диаметром пакета до 80 мм обмотку чаще укладывают непосредственно в пазы сердечника проводом, сматываемым прямо с катушки. Перед укладкой пазы сердечника изолируют ленточной изоляцией или методом напыления.
При изолировании лентой изоляционный материал на пазовые гильзы предварительно не разрезается, а лента, кроме пазов, охватывает зубцы сердечника. Это делается для предохранения от попадания проводов между пазовой изоляцией и стенкой паза при укладке обмотки.
Обмотав якорь, изоляцию на зубцах разрезают, а края ее заправляют в паз сердечника.
Кроме изолировки пазов перед укладкой обмотки на торцы пакета ставят крайние листы из изоляционного материала (электротехнического картона, текстолита и др.), а шейки вала, к которым будет прилегать обмотка, изолируют лентой.
Обмотку якоря непрерывным проводом можно производить вручную или на обмоточных станках.
Укладка обмотки из непрерывного провода отличается от укладки всыпных обмоток, намотанных предварительно на шаблоны.

При двухслойных обмотках в пазы якоря вначале укладывают нижние стороны катушек, намотанных на шаблоны, а затем верхние.
При обмотке якоря непрерывным проводом обе стороны первых катушек укладывают непосредственно на дно паза. Обмотку ведут одним проводом.
Для получения симметричного расположения проводов в лобовых частях якоря применяют специальные схемы намотки в «елочку» и двуххордовую [1].
При обмотке в «елочку» (рис. 14-3, а), например, якоря с десятью пазами, шагом по пазам, равным четырем, с одной секционной стороной в катушке из десяти витков в секции и двадцатью проводами в пазу, проводники укладывают в следующей последовательности.

Рис. 14-3. Схема обмоток якорей микродвигателей: а — в елочку; б — двуххордовая обмотка
Из паза начала намотки равным количеством витков каждую катушку укладывают в два паза сердечника, отстоящих на шаг. Из паза 1 наматывают каждый раз по пяти витков в пазы 5 и 7, далее из паза 2 — в пазы 6 и 8, из паза 3 — в пазы 7 и 9 и т. д. Последними укладываются катушка из паза 10 в пазы 4 и 6, после чего во всех пазах будет по двадцати проводов, а в лобовых частях проводники располагают симметрично.
При обмотке двуххордовой (рис. 14-3, б) тот же якорь обматывается в такой последовательности. Первые две хорды образуются при намотке по пяти витков из паза 1 в паз 5 и из паза 10 в паз 6, следующие две хорды наматывают из паза 1 в паз 7 и из паза 2 в паз 6 и т. д.
В процессе намотки по обеим схемам, намотав катушку, отрезают провод от бухты и на начало каждой катушки надевают бирку с обозначением 1Н, 2Н, ЗН и т. д., а концы катушек — IK, 2К, ЗК и т. д.
По окончании обмотки якоря на вал насаживается коллектор, конец каждой катушки и начало последующей зачищают и, соединенные вместе, их вкладывают в шлиц коллекторной пластины и запаивают.

Станки для обмотки якорей.

В зависимости от размеров якоря, диаметра провода и схемы обмотки для обматывания якорей применяют различные типы обмоточных станков, имеющих различные движения рабочих органов.

Рис. 14-4. Станок для обмотки якорей
На рис. 14-4 показан станок для обмотки якорей микродвигателей проводом до 0,5 мм [1].
Обматываемый якорь 2 устанавливают в центра 4.
В паз якоря вводят конец провода и закрепляют его за вал. На счетчике 1 устанавливают число оборотов, равное числу витков в секции, и включают станок. Якорь вместе с планшайбой 3 начинает вращаться со скоростью 500—1000 об/мин. С катушки 6, установленной на стойке 7, обмоточный провод, проходя через ролики 5, укладывается в пазы якоря. Провод направляется крыльями 8, вращающимися вместе с якорем. Намотав одну секцию, станок автоматически останавливается. Специальным устройством 9 зацепляется один виток провода и вытягивается в виде петли, затем якорь поворачивается на одно пазовое деление и процесс обмотки повторяется до тех пор, пока якорь не будет полностью обмотан.

leg.co.ua

Основные элементы и обозначения обмоток якорей машин постоянного тока

Страница 41 из 84

ГЛАВА IX

КОНСТРУКЦИЯ И СХЕМЫ ОБМОТОК ЯКОРЕЙ МАШИН ПОСТОЯННОГО ТОКА
§ 41. ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ И ОБОЗНАЧЕНИЯ ОБМОТОК ЯКОРЕЙ
Обмотки якорей машин постоянного тока по своей конструкции отличаются от рассмотренных в предыдущих главах обмоток машин переменного тока. Основным элементом в них является не катушка, а секция, состоящая из одного или нескольких витков. Выводные концы каждой секции соединяются с пластинами коллектора. С каждой пластиной соединяется конец одной и начало другой секции, поэтому число пластин в коллекторе равно числу секций в обмотке. Обмотка якоря выполняется двухслойной.


Рис. 115. Катушки якоря, состоящие из трех секций:
а — петлевой обмотки, б — волновой обмотки
В каждом слое паза — верхнем и нижнем — располагаются стороны нескольких секций. Это делается для того, чтобы уменьшить число пазов в якоре. Секции, стороны которых находятся в одних и тех же пазах, конструктивно объединяются в катушку обмотки, выводными концами которой являются выводные концы секций (рис. 115). Таким образом, катушка, состоящая, например, из трех секций, имеет три пары выводных концов: три начала и три конца каждой секции. Так как с коллектором соединяются все секции, то число коллекторных пластин больше числа пазов якоря:

К = unz, где К — число пластин коллектора; uп— число секций в одной катушке или, что то же самое, число сторон секций, расположенных в одном слое паза якоря.

Катушки петлевой и волновой обмоток могут выполняться из круглого или прямоугольного провода. Обмотки из круглого провода укладываются в полузакрытые грушевидные пазы якорей машин мощностью до 20—30 кВт. Проводники, лежащие в верхнем и нижнем слоях паза, как и в двухслойных обмотках машин переменного тока, разделяются изоляционными прокладками (рис. 116, а).

Рис. 116. Поперечные сечения пазов якоря:
а — с об моткой из круглого провода, б — с катушечной обмоткой из прямоугольного провода, в — со стержневой обмоткой; 1 — корпусная изоляция, 2 — проводники обмотки, 3 — прокладка между слоями обмотки,

4 — прокладка под клин, 5 — клин, 6 — проволока бандажа, 7 — прокладка под проволочный бандаж, 8 — прокладка на дно паза

Обмотку машин большей мощности делают из прямоугольного провода. Катушки, намотанные прямоугольным проводом, называют жесткими. Секции жесткой катушки состоят из одного (рис. 116, в) или нескольких витков (рис. 116, б). Одновитковые секции для упрощения их изготовления и укладки часто разделяют на два стержня и обмотку называют стержневой. Иногда обмотку из одновитковых секций также называют стержневой, несмотря на то, что она выполнена из цельных, неподразделенных на стержни секций.
В отличие от обмоток машин переменного тока проводники в пазах якоря располагаются большей стороной вдоль стенок паза (см. рис. 116, б). Проводники разных секций укладывают рядом друг с другом на одной высоте от дна паза, чтобы все секции имели одинаковое индуктивное сопротивление.
Пазовая изоляция охватывает одновременно все секции одной катушки. Иначе пришлось бы изолировать от корпуса пазовые части всех секций в отдельности, что привело бы к излишнему расходу дорогостоящей изоляции и к увеличению места в пазах для размещения этой изоляции.

Обозначение выводов, наиболее часто встречающихся в машинах постоянного тока обмоток, приведено в табл. 7.
Обозначения выводов должны быть выполнены так, чтобы при правом (по часовой стрелке) вращении якоря в режиме двигателя ток во всех обмотках протекал в направлении от начал обмоток (цифры 1) к их концам (цифры 2). Исключение составляет только обмотка последовательного возбуждения, если она включена как размагничивающая.

Таблица 7. Обозначение выводов обмоток машин постоянного тока


Названия обмоток

Обозначения выводов

буквенные

цветовые

начало

конец

начало

конец

Обмотка якоря

Я1

Я2

Белый

Белый с черным

Компенсационная обмотка

К1

К2

Обмотка добавочных полюсов

Д1

Д2

 

 

Последовательная обмотка возбуждения

С1

С2

Красный

Красный с черным

Независимая обмотка возбуждения

Н1

Н2

Параллельная обмотка возбуждения

Ш1

Ш2

Зеленый

Зеленый с черным

Обмотка особого назначения

01,03

02,04

Примечание. Цветовые обозначения допускается применять при отсутствии достаточного места для нанесения буквенных обозначений.

Рис. 117. Схема простой петлевой обмотки якоря с Z=14, 2р=4, К= 42

В машинах постоянного тока малой мощности добавочных полюсов, компенсационных обмоток, независимых обмоток возбуждения и обмоток особого назначения не устанавливают. Поэтому в ГОСТе не предусматривается цветовых обозначений выводов обмоток.
Схемы обмоток якорей машин постоянного тока изображаются на чертежах так же, как и схемы машин переменного тока, т. е. в виде торцовых (вид со стороны коллектора) или развернутых схем. Наибольшее распространение получили развернутые схемы. Их изображение по сравнению со схемами обмоток статоров машин переменного тока имеет ряд особенностей.

Каждая катушка обмотки якорей машин постоянного тока состоит из нескольких секций и имеет столько пар выводных концов, сколько секций в ней содержится. Выводные концы секций соединены с разными пластинами коллекторов. Поэтому на схеме обмотки якоря нужно либо каждую секцию изображать отдельным многоугольником, либо показывать пазовые части секций, входящих в одну катушку, одной линией, так как они располагаются в одном пазу, а лобовые части каждой секции изображать отдельными линиями. Последний способ более употребителен. На рис. 117 дана развернутая схема простой петлевой обмотки, каждая катушка которой содержит три секции. Пазовые части катушки изображены одной сплошной или пунктирной линией в зависимости от положения в пазу, а в лобовых частях от каждой линии паза отходит три линии, обозначающие лобовые части секций, входящих в катушку. Начало и конец каждой секции соединяются с коллекторными пластинами.

Пазы и коллекторные пластины обязательно нумеруются, и на коллекторных пластинах показывают места расположения щеток.

Схемы симметричных обмоток якоря состоят из ряда повторяющихся элементов, поэтому для укладки обмотки используют более простые так называемые практические схемы. В них отдельно вычерчивают секции только одной катушки: их расположение в пазах якоря и соединение с пластинами коллектора. На рис. 118 приведена практическая схема обмотки, развернутая схема которой по
казана на рис. 117. Три стороны секций, расположенные в верхнем слое 1-го паза, обозначены сплошными линиями, и три, лежащие в нижнем слое 4-го паза, — пунктирными. Остальные секции располагаются в пазах якоря и соединяются с коллектором точно так же, как показано на практической схеме.
Для изучения схем обмоток якорей значительно удобнее представлять их в условном виде, считая, что в каждом пазу располагается только по две стороны секций: одна — в верхнем, другая — в нижнем слое. Такие пазы называют элементарными; их число обозначают Z3. Число сторон секций в одном слое реального паза обозначают буквой uп, а число пластин коллектора — буквой К. Число элементарных пазов всегда равно числу реальных пазов якоря, умноженному на , и числу пластин коллектора Z3 = Zuп= К.

Рис. 119. Обозначения шагов в петлевых обмотках: а — при ук= +1, б — при ук= — 1
Рис. 118. Практическая схема простой петлевой обмотки с 3, у=9

 

Так, например, на схеме (см. рис. 117) изображена обмотка с Z = 14 и uп= 3, следовательно, число пластин коллектора и число элементарных пазов и число секций в обмотке будет равно K= Zuп= 14·3 = 42.
В обмотке якоря, так же как и в обмотке машин переменного тока, ширина катушки выражается шагом по пазам уz. Кроме того, секции якоря (рис. 119) характеризуются первым у1, вторым у2, частичными и результирующим у шагами, которые выражаются в элементарных пазах. Все начала и концы секций соединяются с коллекторными пластинами, поэтому расстояние между началом следующих друг за другом по схеме обмотки секций называют шагом по коллектору. Его выражают числом коллекторных пластин. Так как число пластин коллектора равно числу секций обмотки и числу элементарных пазов якоря, то числа, определяющие результирующий шаг и шаг по коллектору, совпадают, т. е. всегда у = ук.
Соотношения между частичными и результирующим шагами зависят от типа обмоток, которые по направлению отгиба лобовых частей секций подразделяются на петлевые и волновые. Петлевые обмотки часто называют параллельными, а волновые — последовательными. Обмотки могут быть также простыми и сложными. Рассмотрим вначале схемы петлевых обмоток.

 

leg.co.ua

способ намотки якорей коллекторных электрических машин (варианты) - патент РФ 2126584

Изобретение относится к технологии изготовления электрических машин, а именно якорей с разными видами обмоток, в частности обмоткой типа "елочка", и может быть использовано в электротехнической промышленности. В способе намотки якорей коллекторных электрических машин, включающем установку вала якоря с коллектором в центрах устройства, закрепление начала, конца и петель провода, ориентирование провода относительно пазов якоря и перемещение проводоводителям, начало, конец и петли провода соединяют с соответствующими пластинами коллектора, раскладывают провод в пазах якоря, пропускают через фильеры проводоводителя и натягивают витки провода, затем производят намотку якоря, в входе проводоводитель поворачивают на расчетный шаг вокруг и перемещают вдоль оси вала якоря, после чего освобождают провод из фильер и от натяжения. Второй вариант решения задачи заключается в том, что вал с якорем поворачивают на расчетный шаг вокруг его оси и перемещают внутри неподвижного проводоводителя. Изобретение позволяет осуществить одновременную намотку конца и начала провода, вследствие чего секции и витки провода укладываются абсолютно симметрично, каждая секция удерживаются последующей, повышая их механическую прочность. 2 с.п.ф-лы, 4 ил. Изобретение относится к технологии изготовления электрических шин, а именно якорей с разными видами обмоток, в частности обмоткой типа "елочка", и может быть использовано в электротехнической промышленности. Известен "Способ намотки якорей коллекторных электрических машин" (а.с. СССР, N 110722, H 92 K 15/09, 1982), включающий намотку секций непрерывным проводом с образованием выводов и электрическое соединение выводов с коллекторными пластинами, при этом выводы образуют укладкой провода в шлицы двух соседних пластин, огибая при этом соответствующие части петушка. Данный способ подразумевает последовательную намотку провода на якорь, причем провод наматывают только от начала секции к концу с последующим поочередным соединением выводов с коллекторными пластинами и завершающим скручиванием начала и конца провода, пропущенных через шлиц коллекторной пластины. Недостаток способа - его низкая технологичность, т.к. намотка осуществляется последовательно в каждый из 12 пазов якоря одним проводом. Известен выбранный за прототип способ намотки якорей, осуществляемый устройством (а. с. СССР, N 1786604, H 02 K 15/09, 1991). Способ включает установку якоря с коллектором в оправку и закрепление его, ориентирование проводов относительно пары наматываемых пазов и закрепление заправленного в устройство провода на валу якоря. Затем проводоводитель, вращаясь, наматывает секцию якоря, а специальный узел устройства осуществляет наброс петель на крючок коллектора. Недостатком данного способа является то, что с его помощью невозможно добиться полной симметрии секций обмоток якоря, т.к. первая секция наматывается на якорь в пазы по наименьшему периметру и ее активное сопротивление, длина и вес - наименьшие, а индуктивное сопротивление наибольшее. Далее, по мере намотки последующих секций, изменяются в сторону увеличения их активное сопротивление, длина и вес при уменьшении индуктивного сопротивления. Лобовые части последней секции обмотки находятся сверху остальных, создавая "вылет" лобовых частей, и удерживаются только трением и пропиточными компаундами. Все эти факторы создают дисбаланс якоря, который, как правило, устраняют при балансировке высверливанием, фрезерованием зубцов пакета якоря и другими способами, что приводит к неравномерности воздушного зазора и одностороннему притяжению якоря. Отсюда возникает вибрация, радиопомехи, ухудшается коммутация. При работе электрической машины происходит нагрев в первую очередь обмоток якоря и удлинение проводников, причем верхние витки удлиняются больше нижних, т.е. якорь, намотанный данным способом, разбалансируется, деформируется, что увеличивает вибрацию электрической машины. Задачей предлагаемого изобретения является достижение абсолютной симметрии секций обмоток якоря за счет одновременной намотки начала и конца провода по всем пазам якоря. Данная задача решается тем, что в способе намотки якорей коллекторных электрических машин, включающем установку вала якоря с коллектором в центрах устройства намотки якорей, закрепление начала, конца и петель провода, ориентирование провода относительно пазов якоря и перемещение проводоводителя, начало, конец и петли провода соединяют с соответствующими пластинами коллектора, раскладывают провод в пазах якоря, пропускают через фильеры проводоводителя и натягивают витки провода, затем производят намотку якоря, в ходе которой проводоводитель поворачивают на расчетный шаг вокруг и перемещают вдоль оси вала якоря, после чего освобождают провод из фильер и от натяжения. Второй вариант решения задачи заключается в том, что в способе намотки якорей коллекторных электрических машин, включающем установку вала с коллектором в центрах устройства намотки якорей, закрепление начала, конца и петель провода, ориентирование провода относительно пазов якоря, начало, конец и петли провода соединяют с соответствующими пластинами коллектора, раскладывают провод в пазах якоря, пропускают через фильеры проводоводителя и натягивают витки провода, затем производят намотку якоря, в ходе которой вал с якорем поворачивают на расчетный шаг вокруг его оси и перемещают внутри неподвижного проводоводителя. Начало, конец и петли провода соединяют с соответствующими пластинами коллектора с целью набора схемы одновитковой обмотки и дальнейшей намотки в пазы якоря одновременно начала и конца провода. Витки провода натягивают одним из известных способов для предотвращения их выпадания из пазов якоря. Провода секций раскладывают в пазах якоря с целью симметричной укладки их в пазы после натяжения и для закрепления схемы одновитковой обмотки. Провод пропускают через фильеры проводоводителя с целью направления его в пазы якоря с одновременным удержанием провода. Проводоводитель поворачивают на расчетный шаг вокруг оси якоря с целью одновременной укладки пропущенных через фильеры проводов секций со стороны лобовых частей якоря. Как вариант операцию одновременной укладки проводов секций со стороны лобовых частей якоря возможно производить поворотом якоря вокруг своей оси на заданный шаг относительно неподвижного проводоводителя. Проводоводитель перемещают вдоль оси вала якоря с целью одновременной укладки, пропущенных через фильеры, проводов секций в пазы якоря. Как вариант вал с якорем и коллектором может перемещаться по своей продольной оси внутри неподвижного проводоводителя. Также для укладки проводов секций со стороны лобовых частей якоря и в его пазы возможен вариант поочередного продольного перемещения вала якоря и поворота проводоводителя и наоборот. После окончания намотки всех пазов якоря провода секций освобождают из фильер и от натяжения с целью укладки последних витков секций. Все перечисленные операции и их варианты обеспечивают абсолютно симметричное расположение витков обмотки якоря в пазах и получение схемы обмотки типа "елочка". Изобретение поясняется чертежами, где:
на фиг. 1 - схема устройства для осуществления способа намотки якорей коллекторных электрических машин в исходном положении;
на фиг. 2 - схема фильеры с пропущенным проводом;
на фиг. 3 - схема одновитковой обмотки;
на фиг. 4 - схема многовитковой обмотки. Устройство, с помощью которого осуществляют способ намотки якорей коллекторных электрических машин, содержит вал 1 электрической машины, установленный концом 2 в один из центров 3 устройства, конец 4 вала 1 опирается на соосный с валом 1 стержень 5, установленный в противоположном центре 6 устройства. На валу 1 расположены якорь 7 с пазами 8 и лобовыми частями 9 и 10 и коллектор 11 с пластинами 12. На стержне 5 установлен барабан 13 с зажимами провода 14. Барабан 13 имеет возможность перемещаться вдоль оси стержня 5. В зоне якоря 7 расположен проводоводитель 15, выполненный в виде кольца, имеющего возможность перемешаться вокруг и вдоль оси вала 1, при этом ось вращения кольца проводоводителя 15 совпадает с осью вала 1 электрической машины. На проводоводителе 15 установлены фильеры 16, включающие крючок 17 и ушко 18 (см. фиг. 2) через которые пропускают провода 19 секций для предотвращения их спутывания при повороте проводоводителя 15. Возможен вариант выполнения вала 1 неподвижным (жестко закрепленным в центрах 3 и 6) в паре с вращающимся и перемещающимся относительно оси вала 1 проводоводителем 15 или наоборот, вал 1 (вместе с центрами 3 и 6) имеет возможность перемещаться и вращаться относительно своей оси при неподвижном проводоводителе 15. Способ намотки осуществляется следующим образом (рассматривается частный случай намотки провода по схеме обмотки типа "елочка"). Предварительно рассчитывают общую дину провода 19: lпр. = nвитк. lср.1витка, где nвитк. - количество витков в одном пазу якоря; lср.1витка - средняя длина одного витка. Затем начало провода 19 соединяют с пластиной N 1 коллектора 11, сам провод 19, предварительно обведя его вокруг вала 1, заводят в соответствующий паз N 1 якоря 7, пропускают через ушко 18 фильеры N 1 проводоводителя 15 так, что провод 19 закрепляется на крючке 17 фильеры 16. Далее провод 19 крепят к соответствующему зажиму 14 барабана 13 и обратно пропускают таким же способом через ушко 18 фильеры N 6. После фильеры N 6 провод 19 укладывают в паз N 6 якоря 7 и закрепляют его петлю на пластине N 2 коллектора 11. Таким образом набирают одновитковую схему (см. фиг. 3) обмотки якоря 7 с ориентированием провода 19 относительно пазов 8. Далее набирают остальные первые витки секций обмотки якоря по той же схеме: пластина N 2 коллектора 11 с обводом провода 19 вокруг вала 1 якоря 7 - паз N 2 якоря 7 - фильера N 2 проводоводителя 15 - зажим 14 барабана 13 - фильера N 7 проводоводителя 15 - паз N 7 якоря 7 - соседняя пластина N 3 коллектора 11 и т.д., пока конец провода 19 не закрепляют на пластине N 1 коллектора 11 /для коллектора с 12 пазами/. После перечисленных операций производят намотку проводов секций в пазы 8 якоря 7, при этом проводоводитель 15 с закрепленными в его фильерах 16 проводами 19 секций поворачивают относительно оси вала 1 якоря 7 так, что фильера N 1 устанавливается напротив паза N 6 якоря 7, вследствие чего закрепленные в фильерах 16 провода 19 секции укладываются на лобовую часть 9 якоря 7. Затем проводоводитель 15 перемещают вдоль оси вала 1 якоря 7, укладывают в паз N 6 якоря 7 провод 19 секции, закрепленный в фильере N 1 поворачивают в противоположном направлении на шаг, равный предыдущему, вокруг оси вала 1 якоря 7, при этом фильера N 1 проводоводителя 15 устанавливается напротив паза N 1 якоря 7, укладывая провод секции на лобовую часть 10 якоря 7 (см. фиг. 4). После этого проводоводитель 15 заново перемещают вдоль оси вала 1 якоря 7 в исходное положение и цикл одновременной укладки всех проводов 19 секций повторяют заново, пока все витки не будут уложены в соответствующие пазы якоря 7. Перемещаясь вокруг и вдоль оси вала 1 якоря 7, проводоводитель 15 укладывает витки провода 19 секций в пазы 8 якоря 7, в связи с этим длина проводов 19 секций периодически уменьшается, вследствие чего барабан 13 вынужден перемещаться вдоль оси стержня 5 по направлению к якорю 7. В конечном итоге последние провода секций освобождаются из зажимов 14 барабана 13 и фильер 18 и их укладывают в пазы 8 и на лобовые части 9 и 10 якоря 7. За один цикл происходит намотка 2-х витков секции, вследствие чего четное число витков будет заканчиваться со стороны коллектора 11, а нечетное с противоположной стороны якоря 7. Применение предлагаемого способа позволяет осуществлять одновременную намотку конца и начала провода и пазы якоря, вследствие чего секции и ветви провода укладываются абсолютно симметрично, каждая секция удерживается последующей, повышая их механическую прочность. В обмотке имеет место равенство сопротивлений, хорошая коммутация, отсутствует дисбаланс якоря, создаются равные условия для работы электродвигателя в режиме реверса. Процесс намотки не требует большого натяжения нити провода, что исключает ее обрывы и замыкания.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Способ намотки якорей коллекторных электрических машин, включающий установку вала с коллектором в центрах устройства намотки якорей, закрепление начала, конца и петель провода, ориентирование провода относительно пазов якоря и перемещение проводоводителя, отличающийся тем, что начало, конец и петли провода соединяют с соответствующими пластинами коллектора, раскладывают провод в пазах якоря, пропускают через фильеры проводоводителя и натягивают витки провода, затем производят намотку якоря, в ходе которой проводоводитель поворачивают на расчетный шаг вокруг и перемещают вдоль оси вала якоря, после чего освобождают провод из фильер и от натяжения. 2. Способ намотки якорей коллекторных электрических машин, включающий установку вала с коллектором в центрах устройства намотки якорей, закрепление начала, конца и петель провода, ориентирование провода относительно пазов якоря, отличающийся тем, что начало, конец и петли провода соединяют с соответствующими пластинами коллектора, раскладывают провод в пазах якоря, пропускают через фильеры проводоводителя и натягивают витки провода, затем производят намотку якоря, в ходе которой вал с якорем поворачивают на расчетный шаг вокруг его оси и перемещают внутри неподвижного проводоводителя.

www.freepatent.ru

Виды схем

Чтобы немножко разобраться в принципе намотки якоря надо понять схему намотки. Я подразделяю схемы на восемь типов. Я конечно знаю что есть и другие типы намотки но они либо мало распространены либо применяются в якорях которые Вам не придётся мотать. Ну давайте перейдём к схемам. Первая самая распространенная и по моему мнению самая простая - прямая по часовой стрелке :

Вторая - прямая против часовой стрелки  :

Третья - прямая по часовой стрелке со смещением вправо :

Четвёртая - прямая против часовой стрелке со смещением влево : 

 Пятая - перевёрнутая по часовой стрелке :

Шестая - перевёрнутая против часовой стрелки  :

Седьмая - перевёрнутая по часовой стрелке со смещением влево :

Восьмая - перевёрнутая против часовой стрелке со смещением вправо : 

Сразу хочу предупредить что это моя классификация схем и в справочниках если конечно там это есть, скорей всего всё это будет называется по другому.

elektrospravka.ru

ОБМОТКА ЯКОРЯ МАШИНЫ ПОСТОЯННОГО ТОКА (ДПТ)

Обмотка якоря машины постоянного тока представляет собой зам­кнутую систему изолированных проводников, определенным образом уложенных в пазы сердечника якоря и присоединенных к коллектору. К обмотке якоря предъявляются ряд требований. Она должна обеспе­чить получение необходимой ЭДС, прохождения тока номинальной ве­личины и безыскровую работу щеточного контакта. При этом она долж­на иметь достаточную электрическую, термическую и механическую прочность, обеспечивать возможно меньший расход материалов, мак­симальное значение КПД.

Обмотка якоря состоит из отдельных элементов–секций. Секция – это часть обмотки, содержащая один или несколько витков и при­соединенная к двум коллекторным пластинам. Несколько секций скреп­ленных между собой для удобства укладки в пазы якоря образуют ка­тушку. Секции в виде катушек являются основным конструктивным эле­ментом при образовании якорной обмотки. Они укладываются в пазы в два слоя так чтобы левые стороны секций лежали в верхней части па­за, а правые – в нижней. Такая обмотка носит название двухслой­ной (рисунок 1.11).

Рисунок 1.11

  Части секций, лежащие в пазу, называются активными сторонами секции, они находятся в магнитном поле главных полюсов и при вра­щении якоря в них индуктируется ЭДС. Части секции, находящиеся вне пазов, называются лобовыми частями. Они находятся вне основ­ного магнитного потока и ЭДС в них не индуктируется.

Верхняя сторона одной секции и нижняя сторона другой, уло­женные в одном пазу, образуют так называемый элементарный паз (обозначается zэ). В реальном пазу может располагаться нес­колько элементарных пазов, их число равно числу секций в катушке. На рисунке 1.12, а показан разрез элементарного паза и разрез паза (рисунок 1.12,б), который имеет Us=2 элементарных паза.

  Так как секция имеет два активные стороны, то каждой секции в обмотке соответствуют один элементарный паз. Концы секции присоединяются к коллекторным пластинам, при этом к каждой пластине присоединяют конец одной секции  и начало следующей, в результате чего все секции соединяются последовательно и на каждую секцию приходится одна коллекторная пластина (рисунок 1.13).

Чтобы ЭДС, индуктируемые в активных сторонах секции, склады­вались и величина суммарной ЭДС секции при этом была наибольшей, необходимо секцию располагать в пазах сердечника так, чтобы шири­на ее была равна или незначительно отличалась от полюсного деления ?. При этом с секцией будет сцепляться полный поток полю­сов и ЭДС в ней будет достирать максимального значения. Для ха­рактеристики обмотки необходимо знать, как расположены в магнит­ном поле ее секции и как соединены они между собой. Это указыва­ется на развернутой схеме обмотки. На этой схеме цилиндрические поверхности якоря и коллектора, разрезанные вдоль оси машины в любом месте, развертывают на плоскость и представляют прямоуголь­никами. Диаметр коллектора условно принимается равным диаметру якоря. Пазы якоря и все соединения проводников изображают отрез­ками прямых линий. Секции для простоты изображаются всегда одновитковыми (Wc =1). Активные стороны секций, находящиеся в ниж­нем слое паза,

черчивают пунктиром. Для расчета, составлений схем и монтажа обмотки испопользуются понятия шагов обмотки. Рассто­яние между двумя активными сторонами секции, определяющие ее ши­рину (рисунок 1.14), называется первым частичным шагом обмотки y1. Расстояние между правой активной стороной секции и левой актив­ной стороной последующей секции называется вторичным частичным шагом обмотки y2.

Рисунок 1.14

Расстояние между началами двух последова­тельно соединенных секций называется результирующим шагом обмотки y. Шаги y1, y2, y измеряются обычно числом элементар­ных пазов. Расстояние между коллекторными пластинами, к которым присоединяются начало и конец секции, измеренное числом коллек­торных пластин, называется шагом обмотки по коллектору yк. Так как начало следующей секции присоединяется к концу предыдущей, то yк равен числу коллекторных делений между началом одной сек­ции и началом следующей. По якорю это соответствует результирую­щему шагу y. Таким образом, ход обмотки по коллектору соот­ветствует ходу обмотки по якорю. Это обеспечивает выполнение симметричной обмотки и справедливо для всех типов обмотки якоря.

По внешнему очертанию контуров, образуемых последовательно соединенными секциями, различают петлевые, волновые и комбини­рованные.

www.radioingener.ru

Способ намотки якорей коллекторных электрических машин (варианты)

 

Изобретение относится к технологии изготовления электрических машин, а именно якорей с разными видами обмоток, в частности обмоткой типа "елочка", и может быть использовано в электротехнической промышленности. В способе намотки якорей коллекторных электрических машин, включающем установку вала якоря с коллектором в центрах устройства, закрепление начала, конца и петель провода, ориентирование провода относительно пазов якоря и перемещение проводоводителям, начало, конец и петли провода соединяют с соответствующими пластинами коллектора, раскладывают провод в пазах якоря, пропускают через фильеры проводоводителя и натягивают витки провода, затем производят намотку якоря, в входе проводоводитель поворачивают на расчетный шаг вокруг и перемещают вдоль оси вала якоря, после чего освобождают провод из фильер и от натяжения. Второй вариант решения задачи заключается в том, что вал с якорем поворачивают на расчетный шаг вокруг его оси и перемещают внутри неподвижного проводоводителя. Изобретение позволяет осуществить одновременную намотку конца и начала провода, вследствие чего секции и витки провода укладываются абсолютно симметрично, каждая секция удерживаются последующей, повышая их механическую прочность. 2 с.п.ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к технологии изготовления электрических шин, а именно якорей с разными видами обмоток, в частности обмоткой типа "елочка", и может быть использовано в электротехнической промышленности.

Известен "Способ намотки якорей коллекторных электрических машин" (а.с. СССР, N 110722, H 92 K 15/09, 1982), включающий намотку секций непрерывным проводом с образованием выводов и электрическое соединение выводов с коллекторными пластинами, при этом выводы образуют укладкой провода в шлицы двух соседних пластин, огибая при этом соответствующие части петушка. Данный способ подразумевает последовательную намотку провода на якорь, причем провод наматывают только от начала секции к концу с последующим поочередным соединением выводов с коллекторными пластинами и завершающим скручиванием начала и конца провода, пропущенных через шлиц коллекторной пластины. Недостаток способа - его низкая технологичность, т.к. намотка осуществляется последовательно в каждый из 12 пазов якоря одним проводом. Известен выбранный за прототип способ намотки якорей, осуществляемый устройством (а. с. СССР, N 1786604, H 02 K 15/09, 1991). Способ включает установку якоря с коллектором в оправку и закрепление его, ориентирование проводов относительно пары наматываемых пазов и закрепление заправленного в устройство провода на валу якоря. Затем проводоводитель, вращаясь, наматывает секцию якоря, а специальный узел устройства осуществляет наброс петель на крючок коллектора. Недостатком данного способа является то, что с его помощью невозможно добиться полной симметрии секций обмоток якоря, т.к. первая секция наматывается на якорь в пазы по наименьшему периметру и ее активное сопротивление, длина и вес - наименьшие, а индуктивное сопротивление наибольшее. Далее, по мере намотки последующих секций, изменяются в сторону увеличения их активное сопротивление, длина и вес при уменьшении индуктивного сопротивления. Лобовые части последней секции обмотки находятся сверху остальных, создавая "вылет" лобовых частей, и удерживаются только трением и пропиточными компаундами. Все эти факторы создают дисбаланс якоря, который, как правило, устраняют при балансировке высверливанием, фрезерованием зубцов пакета якоря и другими способами, что приводит к неравномерности воздушного зазора и одностороннему притяжению якоря. Отсюда возникает вибрация, радиопомехи, ухудшается коммутация. При работе электрической машины происходит нагрев в первую очередь обмоток якоря и удлинение проводников, причем верхние витки удлиняются больше нижних, т.е. якорь, намотанный данным способом, разбалансируется, деформируется, что увеличивает вибрацию электрической машины. Задачей предлагаемого изобретения является достижение абсолютной симметрии секций обмоток якоря за счет одновременной намотки начала и конца провода по всем пазам якоря. Данная задача решается тем, что в способе намотки якорей коллекторных электрических машин, включающем установку вала якоря с коллектором в центрах устройства намотки якорей, закрепление начала, конца и петель провода, ориентирование провода относительно пазов якоря и перемещение проводоводителя, начало, конец и петли провода соединяют с соответствующими пластинами коллектора, раскладывают провод в пазах якоря, пропускают через фильеры проводоводителя и натягивают витки провода, затем производят намотку якоря, в ходе которой проводоводитель поворачивают на расчетный шаг вокруг и перемещают вдоль оси вала якоря, после чего освобождают провод из фильер и от натяжения. Второй вариант решения задачи заключается в том, что в способе намотки якорей коллекторных электрических машин, включающем установку вала с коллектором в центрах устройства намотки якорей, закрепление начала, конца и петель провода, ориентирование провода относительно пазов якоря, начало, конец и петли провода соединяют с соответствующими пластинами коллектора, раскладывают провод в пазах якоря, пропускают через фильеры проводоводителя и натягивают витки провода, затем производят намотку якоря, в ходе которой вал с якорем поворачивают на расчетный шаг вокруг его оси и перемещают внутри неподвижного проводоводителя. Начало, конец и петли провода соединяют с соответствующими пластинами коллектора с целью набора схемы одновитковой обмотки и дальнейшей намотки в пазы якоря одновременно начала и конца провода. Витки провода натягивают одним из известных способов для предотвращения их выпадания из пазов якоря. Провода секций раскладывают в пазах якоря с целью симметричной укладки их в пазы после натяжения и для закрепления схемы одновитковой обмотки. Провод пропускают через фильеры проводоводителя с целью направления его в пазы якоря с одновременным удержанием провода. Проводоводитель поворачивают на расчетный шаг вокруг оси якоря с целью одновременной укладки пропущенных через фильеры проводов секций со стороны лобовых частей якоря. Как вариант операцию одновременной укладки проводов секций со стороны лобовых частей якоря возможно производить поворотом якоря вокруг своей оси на заданный шаг относительно неподвижного проводоводителя. Проводоводитель перемещают вдоль оси вала якоря с целью одновременной укладки, пропущенных через фильеры, проводов секций в пазы якоря. Как вариант вал с якорем и коллектором может перемещаться по своей продольной оси внутри неподвижного проводоводителя. Также для укладки проводов секций со стороны лобовых частей якоря и в его пазы возможен вариант поочередного продольного перемещения вала якоря и поворота проводоводителя и наоборот. После окончания намотки всех пазов якоря провода секций освобождают из фильер и от натяжения с целью укладки последних витков секций. Все перечисленные операции и их варианты обеспечивают абсолютно симметричное расположение витков обмотки якоря в пазах и получение схемы обмотки типа "елочка". Изобретение поясняется чертежами, где: на фиг. 1 - схема устройства для осуществления способа намотки якорей коллекторных электрических машин в исходном положении; на фиг. 2 - схема фильеры с пропущенным проводом; на фиг. 3 - схема одновитковой обмотки; на фиг. 4 - схема многовитковой обмотки. Устройство, с помощью которого осуществляют способ намотки якорей коллекторных электрических машин, содержит вал 1 электрической машины, установленный концом 2 в один из центров 3 устройства, конец 4 вала 1 опирается на соосный с валом 1 стержень 5, установленный в противоположном центре 6 устройства. На валу 1 расположены якорь 7 с пазами 8 и лобовыми частями 9 и 10 и коллектор 11 с пластинами 12. На стержне 5 установлен барабан 13 с зажимами провода 14. Барабан 13 имеет возможность перемещаться вдоль оси стержня 5. В зоне якоря 7 расположен проводоводитель 15, выполненный в виде кольца, имеющего возможность перемешаться вокруг и вдоль оси вала 1, при этом ось вращения кольца проводоводителя 15 совпадает с осью вала 1 электрической машины. На проводоводителе 15 установлены фильеры 16, включающие крючок 17 и ушко 18 (см. фиг. 2) через которые пропускают провода 19 секций для предотвращения их спутывания при повороте проводоводителя 15. Возможен вариант выполнения вала 1 неподвижным (жестко закрепленным в центрах 3 и 6) в паре с вращающимся и перемещающимся относительно оси вала 1 проводоводителем 15 или наоборот, вал 1 (вместе с центрами 3 и 6) имеет возможность перемещаться и вращаться относительно своей оси при неподвижном проводоводителе 15. Способ намотки осуществляется следующим образом (рассматривается частный случай намотки провода по схеме обмотки типа "елочка"). Предварительно рассчитывают общую дину провода 19: lпр. = nвитк. lср.1витка, где nвитк. - количество витков в одном пазу якоря; lср.1витка - средняя длина одного витка. Затем начало провода 19 соединяют с пластиной N 1 коллектора 11, сам провод 19, предварительно обведя его вокруг вала 1, заводят в соответствующий паз N 1 якоря 7, пропускают через ушко 18 фильеры N 1 проводоводителя 15 так, что провод 19 закрепляется на крючке 17 фильеры 16. Далее провод 19 крепят к соответствующему зажиму 14 барабана 13 и обратно пропускают таким же способом через ушко 18 фильеры N 6. После фильеры N 6 провод 19 укладывают в паз N 6 якоря 7 и закрепляют его петлю на пластине N 2 коллектора 11. Таким образом набирают одновитковую схему (см. фиг. 3) обмотки якоря 7 с ориентированием провода 19 относительно пазов 8. Далее набирают остальные первые витки секций обмотки якоря по той же схеме: пластина N 2 коллектора 11 с обводом провода 19 вокруг вала 1 якоря 7 - паз N 2 якоря 7 - фильера N 2 проводоводителя 15 - зажим 14 барабана 13 - фильера N 7 проводоводителя 15 - паз N 7 якоря 7 - соседняя пластина N 3 коллектора 11 и т.д., пока конец провода 19 не закрепляют на пластине N 1 коллектора 11 /для коллектора с 12 пазами/. После перечисленных операций производят намотку проводов секций в пазы 8 якоря 7, при этом проводоводитель 15 с закрепленными в его фильерах 16 проводами 19 секций поворачивают относительно оси вала 1 якоря 7 так, что фильера N 1 устанавливается напротив паза N 6 якоря 7, вследствие чего закрепленные в фильерах 16 провода 19 секции укладываются на лобовую часть 9 якоря 7. Затем проводоводитель 15 перемещают вдоль оси вала 1 якоря 7, укладывают в паз N 6 якоря 7 провод 19 секции, закрепленный в фильере N 1 поворачивают в противоположном направлении на шаг, равный предыдущему, вокруг оси вала 1 якоря 7, при этом фильера N 1 проводоводителя 15 устанавливается напротив паза N 1 якоря 7, укладывая провод секции на лобовую часть 10 якоря 7 (см. фиг. 4). После этого проводоводитель 15 заново перемещают вдоль оси вала 1 якоря 7 в исходное положение и цикл одновременной укладки всех проводов 19 секций повторяют заново, пока все витки не будут уложены в соответствующие пазы якоря 7. Перемещаясь вокруг и вдоль оси вала 1 якоря 7, проводоводитель 15 укладывает витки провода 19 секций в пазы 8 якоря 7, в связи с этим длина проводов 19 секций периодически уменьшается, вследствие чего барабан 13 вынужден перемещаться вдоль оси стержня 5 по направлению к якорю 7. В конечном итоге последние провода секций освобождаются из зажимов 14 барабана 13 и фильер 18 и их укладывают в пазы 8 и на лобовые части 9 и 10 якоря 7. За один цикл происходит намотка 2-х витков секции, вследствие чего четное число витков будет заканчиваться со стороны коллектора 11, а нечетное с противоположной стороны якоря 7. Применение предлагаемого способа позволяет осуществлять одновременную намотку конца и начала провода и пазы якоря, вследствие чего секции и ветви провода укладываются абсолютно симметрично, каждая секция удерживается последующей, повышая их механическую прочность. В обмотке имеет место равенство сопротивлений, хорошая коммутация, отсутствует дисбаланс якоря, создаются равные условия для работы электродвигателя в режиме реверса. Процесс намотки не требует большого натяжения нити провода, что исключает ее обрывы и замыкания.

Формула изобретения

1. Способ намотки якорей коллекторных электрических машин, включающий установку вала с коллектором в центрах устройства намотки якорей, закрепление начала, конца и петель провода, ориентирование провода относительно пазов якоря и перемещение проводоводителя, отличающийся тем, что начало, конец и петли провода соединяют с соответствующими пластинами коллектора, раскладывают провод в пазах якоря, пропускают через фильеры проводоводителя и натягивают витки провода, затем производят намотку якоря, в ходе которой проводоводитель поворачивают на расчетный шаг вокруг и перемещают вдоль оси вала якоря, после чего освобождают провод из фильер и от натяжения. 2. Способ намотки якорей коллекторных электрических машин, включающий установку вала с коллектором в центрах устройства намотки якорей, закрепление начала, конца и петель провода, ориентирование провода относительно пазов якоря, отличающийся тем, что начало, конец и петли провода соединяют с соответствующими пластинами коллектора, раскладывают провод в пазах якоря, пропускают через фильеры проводоводителя и натягивают витки провода, затем производят намотку якоря, в ходе которой вал с якорем поворачивают на расчетный шаг вокруг его оси и перемещают внутри неподвижного проводоводителя.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4

findpatent.ru

Схемы трехфазных двухслойных обмоток статоров

Страница 14 из 84

Двухслойные обмотки могут быть катушечными или стержневыми. Катушечные двухслойные обмотки применяются в статорах большинства машин переменного тока мощностью более 12—15 кВт, стержневые двухслойные обмотки — в статорах машин большой мощности, например в турбогенераторах и гидрогенераторах, и в фазных роторах асинхронных двигателей.
Основным достоинством двухслойных обмоток, которое определяет их широкое распространение, является возможность выполнить их с укороченным шагом, что улучшает характеристику машины.
В двухслойной обмотке в каждом пазу размещаются по две стороны разных катушек, поэтому общее число катушек в ней равно числу пазов Z, а число катушек в одной фазе — Z/m. Так как число катушек в катушечной группе равно числу пазов на полюс и фазу q = Z/(2pm), то в двухслойных обмотках число катушечных групп в каждой фазе равно числу полюсов обмотки 2р.
Рассмотрим принцип построения схемы двухслойной катушечной обмотки на примере обмотки статора трехфазной машины с Z = 24, 2р = 4, а — 1, т. е. с теми же данными, что и у приведенных в § 12 однослойных обмоток.

Рис. 26. Построение схемы двухслойной обмотки:
а —разделение пазов по полюсным делениям, б — соединение катушек, в — соединение катушечных групп одной фазы обмотки
В каждом пазу двухслойной обмотки размещаются две стороны разных катушек, поэтому на рис. 26, а показаны 24 пары линий пазов. Одна линия из каждой пары — сплошная — обозначает сторону катушки, лежащей вверху паза, ближе к его шлицу, а другая — пунктирная — сторону катушки, лежащей на дне паза. Разделим пазы по числу полюсов на четыре полюсных деления т, в каждом из них будет т = Z/(2p) =24/4 — 6 пазов, и в пределах полюсных делений разметим фазы. Число пазов на полюс и фазу q = Z/(2pm) = 24/(4-3) == 2. Стрелками на сплошных линиях, соответствующих верхним сторонам катушек, покажем направления мгновенных значений токов в них. Оно одинаковое во всех фазах в пределах одного полюсного деления и меняется на обратное при переходе к соседнему полюсному делению. Направление токов в нижних сторонах катушек, т. е. на пунктирных линиях, показывать не надо, так как оно будет зависеть от укорочения шага и при составлении схемы роли не играет. Вначале рассмотрим обмотку с диаметральным шагом. На рис. 26, б показано соединение лобовыми частями пазовых сторон катушек, лежащих на расстоянии полюсного деления друг от друга, т. е. с шагом у =τ= 6: верхние стороны катушек 1-го и 2-го пазов соединяются соответственно с нижними сторонами катушек (1 + 6) = 7-го и (2 + 6) = 8-го пазов. Полученные две катушки (q = 2) соединены последовательно между собой в катушечную группу. На рис. 26, в такие же соединения проделаны для остальных катушек, входящих в одну фазу обмотки, и катушечные группы соединены между собой. Чтобы принятые ранее направления токов (см. рис. 26, а) сохранились, соседние катушечные группы одной фазы должны быть соединены между собой встречно. Встречное соединение катушечных групп, т. е. соединение конца первой группы этой фазы с концом второй и начала второй группы с началом третьей и такое же соединение других групп одной фазы, является характерной закономерностью для всех схем двухслойных обмоток.

Обмотка остальных фаз соединяется аналогично. На рис. 27 приведена полная схема рассмотренной обмотки. Начала фаз Cl, С2 и С3, так же как и в однослойных обмотках (см. § 12), расположены через 2q = 2х2 = 4 паза друг от друга.

Для проверки правильности выполненных соединений при вычерчивании схемы можно воспользоваться следующим методом. На линиях, обозначающих начала фаз Cl, С2 и С3, отметим стрелками мгновенные направления токов в фазах. В трехфазной системе токов всегда в двух фазах эти направления совпадают, а в третьей будет противоположно, или значение тока равно нулю. Поэтому на рис. 27 на выводе С3 указано направление, противоположное С1 и С2. Далее, обходя катушки и катушечные группы по вычерченным соединениям каждой из фаз, отметим над катушечными группами также стрелками направление обтекания их током. Проделаем эту операцию для всех фаз, как показано на рис. 27. В пределах каждого полюсного деления направления стрелок над катушечными группами во всех фазах совпадают и меняются на обратное над соседними полюсными делениями. Таких изменений направления столько, сколько полюсов в машине. Если после разметки стрелок на схеме не получается такого чередования, то схема вычерчена неверно. В этом случае следует проверить правильность расположения начал каждой из фаз и соединений между катушечными группами и исправить неточность. Машина с неправильно соединенной обмоткой работать не будет.
Двухслойные обмотки с диаметральными шагами применяют очень редко, так как характеристика машин с такими обмотками хуже, чем с обмотками, имеющими укороченные шаги. Поэтому двухслойные обмотки в большинстве случаев делают с шагами меньшими, чем полюсное деление машины. При любом укорочении шага и при любом числе и q принцип соединения схем обмоток остается таким же, как рассмотренный для обмотки с диаметральным шагом.

На рис. 28 приведена схема обмотки той же машины (Z = 24, 2р — 4, т = 3, а== 1), но с укороченным шагом у = Рт = 0,8х6≈5. Сравнивая обе схемы (см. рис. 27 и 28), видим, что все соединения катушек и катушечных групп у них одинаковы. Обмотки отличаются друг от друга только шириной катушек и расположением их сторон, лежащих в нижней части паза (пунктирные линии на схеме). При диаметральной обмотке в каждом из пазов расположены верхние и нижние стороны катушек одной и той же фазы. В обмотке с укороченным шагом из-за того, что ширина катушек уменьшилась, в некоторых пазах размещаются стороны катушек, принадлежащих разным фазам, например (см. рис. 28) в пазах 2, 4, 6,8 и др.


Рис. 27. Схема двухслойной трехфазной обмотки с Ζ=24, 2р=4 и диаметральным шагом

Схема-развертка удобна для практического использования при соединении обмотки, но при большом числе пазов и нескольких параллельных ветвях она теряет это качество, так как становится громоздкой и трудно читается из-за большого количества различных показанных на ней соединений. В то же время, внимательно рассматривая развернутую схему, можно заметить, что она содержит ряд одинаковых элементов. Поэтому часто используют так называемые условные схемы. В них принято условное изображение не одной катушки, как в схеме- развертке, а целой катушечной группы, которая обозначается одним прямоугольником независимо от числа катушек в ней (рис. 29).
Рис. 28. Схема двухслойной трехфазной обмотки с Z 24, 2р = 4 и укороченным шагом



Рис. 29. Условные изображения на схемах: а — витков в катушке, б — катушек в катушечной . группе
От каждого прямоугольника отходят две линии, обозначающие два выводных конца: начало первой катушки в группе и конец последней. Такое условное изображение основано на том, что все витки в одной катушке, так же как и все катушки в одной катушечной группе, соединяются всегда последовательно. Чтобы указать, какое место занимает катушечная группа от начала обмотки и сколько катушек она содержит, в прямоугольнике над диагональю пишут номер катушечной группы, считая их по порядку от начала первой фазы обмотки, а под диагональю указывают число катушек в этой катушечной группе. Условная схема обмотки, развернутая схема которой показана на рис. 28, изображена на рис. 30. Проследим на ней направление обтекания током катушечных групп всех фаз и отметим эти направления стрелками. Чередование стрелок (сравнить с рис. 28) показывает, что схема соединена правильно.

Как видно, в условной схеме содержится меньше информации, чем в схеме-развертке, так как в ней не указано число пазов и нельзя определить, какой шаг принят в обмотке: условная схема, изображенная на рис. 30, соответствует обмотке и с диаметральным шагом, и с укороченным (см. рис. 27 и 28). Поэтому условные схемы сопровождаются надписями о числе пазов, шаге обмотки, числе полюсов и др.

Рис. 30. Условная схема обмотки с Z= 24, 2р=4, а= 1

Все фазы обмотки в трехфазных машинах всегда соединяются одинаково, поэтому условные схемы можно еще более сократить. Достаточно привести схему соединений катушечных групп только одной фазы и сделать соответствующие надписи, как показано на рис. 31. На этом рисунке приведены только катушечные группы первой фазы — 1, 4, 7 и 10-я, отмечены

Схема фазы А. Фазы В и С соединяются аналогично
Рис. 31. Условная схема одной фазы обмотки с 2р = 4, а — 1
стрелками направления обтекания током катушечных групп и показаны межгрупповые соединения. Катушечные группы других фаз на схеме не показаны, но, зная, что все фазы соединяются одинаково, можно совершенно точно сказать, как должна быть соединена вся уложенная в пазы обмотка. За начало второй фазы (см. рис. 30) должно быть взято начало 3-й (1+2) катушечной группы, с ней будут соединены 6-я (4 + 2), 9-я (7 + 2),      12-я (10 + 2) катушечные группы. Начало третьей фазы будет началом 5-й (3 + 2) катушечной группы. В нее войдут 5, 8, 11 и 2-я катушечные группы. Концами фаз будут являться концы 10, 12 и 2-й катушечных групп. Если в условной схеме обмотки не указывать значения числа q, то она может служить как бы типовой схемой для всех двухслойных обмоток с данным числом 2р и числом параллельных ветвей а независимо от числа пазов в машине.

leg.co.ua

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *