О многоскоростных двигателях с двумя обмотками

В многоскоростных двигателях с двумя обмотками в статоре при работе включается только одна обмотка. Если не включенная обмотка соединена треугольником или имеет параллельные ветви, то цепь ее оказывается замкнутой, и вращающееся магнитное поле работающей обмотки может вызвать в ней э. д. с. и ток, что, ко­нечно, нежелательно. В этих случаях неработающую обмотку рекомендуется размыкать.

Рассмотрим вначале двухскоростной двигатель с двумя нор­мальными двухслойными статорными обмотками.

Предположим, что неработающая обмотка имеет 2р=4. Для рассмотрения данного вопроса достаточно взять схему одной фазы и принять q=1 (рис.19, а). Предположим далее, что работающая обмотка создает вра­щающееся поле с 2р — 8 (рис.19, в), 2р = 12 (рис. 19, б), 2р = 6 (рис. 19, г).

Сопоставляя эти ри­сунки с рисунка № 19, а мы видим, что в случае 2р=8 магнитный поток, пересекающий катушки неработающей обмотки с диаметральным ша­гом, всегда равен нулю, и поэтому поле рабо­тающей обмотки не будет индуктировать э. д. с. и ток в не­работающей обмотке. Если бы катушки неработающей обмотки имели укороченный шаг, то и в этом случае результирующая э. д. с. фазы от поля работающей обмотки была бы равна нулю, ибо все катушечные группы 2, 4, 7, 10 попадают в совершенно одина­ковые по величине и полярности магнитные условия, а так как катушечные группы 1 и 7 включены навстречу группам 4 и 10, то э. д. с. группы взаимно уничтожаются.

Очевидно, это будет иметь место в тех случаях, когда число полюсов поля работающей обмотки в четное число раз больше числа полюсов неработающей обмотки.

В действительности поле обмотки несинусоидальное, и, кроме основной гармоники, число полюсов которой равно числу полюсов обмотки, имеются еще высшие гармоники поля, число полюсов которых в 3, 5, 7 раз и т. д. больше, чем у основной. Но в рассмот­ренном случае число полюсов высшей гармоники поля также бу­дет больше в четное число раз числа полюсов неработающей об­мотки, и поэтому они также не будут индуктировать э. д. с. [ лит.3]

Рис. 19. Схема обмотки при 2р=4 и кри­вые поля при 2р = 12, 8, 6.

Совершенно другой результат получается, когда число полю­сов поля работающей обмотки больше числа полюсов неработа­ющей обмотки в нечетное число раз (рис. 19, а и б). В этих случаях катушечные группы 2, 4, 7, 10 также попадают в одина­ковые магнитные условия, но противоположных полярностей, и поэтому э. д. с. групп 2, 7 будет противоположна по фазе э. д. с. групп 4, 10 и результирующая э. д. с. фазы уже не равна нулю. Результирующая э. д. с. трех фаз оказывается в три раза больше э. д. с. одной фазы, так как катушечные группы двух других фаз сдвинуты от группы первой фазы на четное число полюсных шагов поля. На рисунке №. 19, а катушечная группа 3 сдвинута от группы 2 на 2τ', а группа 5 — на 4 τ'. [ лит.3]

На рис19, г приведены кривые поля для случая, когда 2р =6, т. е. когда число полюсов работающей обмотки больше числа полюсов неработающей в нецелое число раз. Принимая число полюсов неработающей обмотки 2р=4 (рис. 19, а), полу­чим, что э. д. с. катушечной группы 2 будет равна и противопо­ложна по фазе э. д. с. группы 7, а э. д. с. группы 4 противоположна э. д. с. группы 20, и в результате э. д. с. фазы будет равна нулю.

На рисунке №. 20, а, б и в изображена схема одной фазы неработаю­щей обмотки с 2р=8 и кривые поля с 2р=8 и 2р = 10, которые показывают, что и в этих случаях э. д. с. фазы оказывается равной нулю, так как при 2р=8 э. д. с. группы 2 компенсируется э. д. с. группы 10, э. д. с. группы 4 компенсируется э. д. с. группы 13 и э. д. с. группы 7 компенсируется э. д. с. группы 16. При 2р = 10 суммы э. д. с. групп 2, 4,7, а также групп 10,13 и 16 оказываются равными нулю. На рисунке № 21, а изображена схема одной фазы неработающей обмотки с 2р=6, когда число полюсов работаю­щей обмотки оказывается меньше ее числа полюсов. При 2р=4 работающей обмотки (рис. 21, в) результирующая э. д. с. фазы равна нулю, ибо э. д. с. групп 2 и 20, 4 и 13, 7 и 16 взаимно уничтожаются, так как эти группы попадают в одинако­вые магнитные условия, но включены навстречу друг другу.

Рис. 20. Схема обмотки при 2р = 6 и кривые поля при 2р' = 8, 10.

При 2р'=2 работающей обмотки (рис. 21, б) результирующие э. д. с. групп 7, 4 и 7 и групп 10, 13 и 16 оказываются равными нулю (учитывая встречное их включение), так как э. д. с. групп оказываются сдвинутыми на 120 и 240 эл. градусов. [ лит.3]

Если на статоре неработающая обмотка является переключаю­щейся на различное число полюсов или имеет параллельные ветви, то, построив схему обмотки и кривую поля, легко определить э. д. с. групп и результирующую э. д. с.

Полной гарантии в том, что поле работающей обмотки будет иметь только нечетные гармоники, нет, и поэтому в некоторых схемах предусматривается перемычка для размыкания цепи тре­угольника.