Тема: Расчет и построение схемы обмотки статора машин переменного тока

Цель работы: научиться определять параметры обмотки статора машин переменного тока

Задание:

 

Статор трехфазной бесколлекторной машины переменного тока с внутренним диаметром D1, длиной l1имеет число пазов Z1, число полюсов 2p.

Определить ЭДС одной фазы обмотки статора, если шаг обмотки по пазам y1 = τ, число витков в катушке Wк, магнитная индукция в воздушном зазоре машины В, а частота тока в питающей сети f1 = 50 Гц.

Параметр	Варианты
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
D1, м	0,20	0,25	0,32	0,18	0,36	0,48	0,26	0,32	0,28	0,52
l1, м	0.20	0,20	0,30	0,20	0,30	0,32	0,24	0,36	0,30	0,40
Z1	36	48	48	36	48	54	30	42	48	60
2p	4	4	4	2	8	6	2	4	6	8
Wк	4	3	3	3	2	2	4	3	4	2
В	0,75	0,80	0,70	0,75	1,0	1,0	0,8	0,75	1,0	0,8

 

Теоретические сведения

 

Многофазная обмотка статора состоит из m₁ - фазных обмоток. Например, трехфазная обмотка (m₁ = 3) состоит из трех фазных обмоток, каждая из которых занимает Z₁\3 пазов, где Z₁ - общее число пазов сердечника статора. Каждая фазная обмотка представляет собой разомкнутую систему проводников.

Элементом обмотки является катушка, состоящаяиз одного или нескольких витков. Элементы катушки, располагаемые в па­зах, называют пазовыми сторонами 1, а элементы, расположенные вне пазов и служащие для соединения пазовых сторон, называют лобовыми частями 2 (рис. 38.1). Часть дуги внутренней расточки статора, приходящаяся на один полюс, называется полюсным делением (м):

τ = π D ₁ /(2р),               

 

где D₁ — внутренний диаметр статора, м; 2р — число полюсов.

 

Расстояние между пазовыми сторонами катушки, измеренное но внутренней поверхности стато­ра, называется шагом обмотки по пазам у₁. Шаг обмотки выражают в пазах. Шаг обмотки называется полным или диаметральным, если он равен полюсному делению:

y ₁ = Z ₁ /(2 p) = τ.            

Если же шаг обмотки меньше полюсного деления (у₁ < τ), то он называется уко­роченным. У катушки с укоро­ченным шагом ЭДС меньше, чем у катушки с полным ша­гом.

Обмотка статора состоит, как правило, из большого чис­ла катушек, соединенных ме­жду собой определенным об­разом. Для удобного и наглядного изображения ка­тушек и их соединений поль­зуются развернутыми схема­ми обмоток. На такой схеме цилиндрическую поверхность статора вместе с обмоткой условно развертывают на плоскости, а все катушки изображают одновитковыми в виде прямых линий.

Простейшая трехфазная обмотка статора двухполюсной машины состоит из трех катушек (А, В, С), оси которых смещены в пространстве относительно друг друга на 120 эл. град, т. е. на  полюсного деления. Такая обмотка называется сосре­доточенной. Каждая катушка здесь представляет собой фазную обмотку.

 

 

Рисунок 38.1-  Расположение катушек в пазах сердечника статора

 

 

В соответствии с ГОСТом выводы трехфазных обмоток стато­ра обозначают следующим образом:

 

Первая фаза......начало С1 — конец С4

Вторая фаза.....»  С2 —» С5

Третья фаза......»  СЗ —» С6

Конструкция обмотки статора в значи­тельной мере влияет на свойства машины переменного тока, в первую очередь на ее стоимость, КПД и рабочие характеристики.

 

Порядок расчета

1.Полюсное деление

2.Основной магнитный поток

3.Число последовательно соединенных витков в фазной обмотке статора

Где m1 = 3- число фаз

 

4.Число пазов на полюс и фазу

5.Коэффициент распределения и обмоточный коэффициент для первой (основной) гармоники

Кр1 = Коб1 = 0,96

6. ЭДС фазной обмотки

 

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 39