3. Расчет обмоточных данных.

Полная обмотка асинхронного двигателя, размещенная в магнитопроводе его статора, состоит из 3-х самостоятельных фазных обмоток (А, В, С).

Каждая фазная обмотка состоит из катушечных групп или иначе фазных катушек, соединенных соответствующим образом.

Под катушечной группой понимают ряд последовательно соединенных между собой секций, принадлежащих одной фазе в одной паре полюсов.

Секция является частью катушечных группы и представляет собой катушку из обмоточного провода, число витков которой определяется специальным расчетом, минимальное число – равно одному витку. Каждый виток (а следовательно, и секция) состоит из двух активных проводников (сторон), уложенных в пазы магнитопровода статора двигателя, и двух лобовых частей, соединяющих эти активные проводники.

Полюсом в машине переменного тока принято называть часть расточки статора, охватывающей рядом расположенные пазы, в которых активные проводники имеют одно и то же направление тока.

Любая обмотка трехфазной машины переменного тока характеризуется следующими обмоточными данными.

– шаг обмотки;

– число пазов на полюс и фазу (равно числу секций в катушечной группе);

– число катушечных групп;

– число электрических градусов, приходящихся на один паз;

– число параллельных ветвей.

3.1 Шаг обмотки.

Шаг обмотки ( ) – это расстояние, выраженное в зубцах (или пазах), между активными сторонами одной и той же секции.

Определяется по формуле:

, (18)

где - расчетный шаг (равен полюсному делению, выраженному в зуб-

цах) ;

- произвольное число меньше 1, доводящее расчетный шаг до целого

числа.

;

Так как обмотка двухслойна, то она почти всегда изготавливается с укороченным шагом.

Укороченный шаг считается по формуле:

;

.

3.2 Число пазов на полюс и фазу.

Число пазов на полюс и фазу ( ) определяет число секций в катушечной группе и находится по формуле:

, (19)

где – число фаз.

.

3.3 Число катушечных групп.

Каждая фазная катушка электрической машины участвует в создании одной пары полюсов. Следовательно, между числом катушечных групп и числом пар полюсов имеется жесткая связь и при однослойной обмотке:

, (20)

где - число катушечных групп в одной фазе однослойной обмотки.

Так как каждую пару полюсов создает все три фазы переменного тока, следовательно:

, (21)

В двухслойных обмотках число катушечных групп механически увеличивается в два раза, однако по сравнению с однослойной обмоткой с числом витков в каждой секции меньше в два раза, тогда

,

где - число катушечных групп в одной фазе двухслойной обмотки.

На три фазы:

.

3.4 Число электрических градусов на один паз.

В расточке статора АД одна пара полюсов составляет 360 электрических градусов. Это наглядно видно на рисунке 2.

Рисунок 2 - Изменение ЭДС под полюсами.

При прохождении проводника под одной парой полюсов в расточке статора двухполюсного асинхронного двигателя за один оборот ЭДС в нем изменяется по синусоиде. При этом происходит полный цикл изменения, который составляет 360 электрических градусов.

При прохождении его под двумя парами полюсов за один оборот ЭДС в нем изменится два раза по 360 электрических градусов, т. е. в общем случае, в любой машине число электрических градусов в расточке статора можно определить по формуле:

, (22)

.

Если магнитопровод имеет число пазов равное , то число электрических градусов, приходящихся на один паз, или иначе угловой сдвиг между рядом лежащими пазами равен:

, (23)

.

3.5 Число параллельных ветвей.

Параллельные ветви в обмотке асинхронного двигателя делается для сокращения сечения обмоточного провода, кроме того, это дает возможность лучше загрузить магнитную систему машины.

Все катушечные группы данной фазы мы соединяем последовательно, тогда число параллельных ветвей 1 (а=1) (рисунок 3). На рисунке буквами Н и К обозначены соответственно начала и концы катушечных групп.

Р исунок 3 - Соединение катушечной группы.

При их параллельном подключении число параллельных ветвей в принципе может равняться числу катушечных групп в одной фазе , но для того чтобы максимально упростить машину число параллельных ветвей принимают равным 1.

Катушечные группы фазы можно соединить и комбинированно (часть последовательно и часть параллельно), но при этом, в любом случае число катушечных групп в каждой параллельной ветви должно быть одинаковым.

Соответственно, принимаем .