Если половину катушечных групп каждой фазной обмотки соединить последовательно в одну ветвь, а затем две ветви соединить параллельно, то получим последовательно –

параллельное (смешанное) соеди­нение катушечных групп с двумя параллельными ветвями в

фазной обмотке (а₁ = 2). Чтобы ЭДС параллельных ветвей были одинаковы, в каждую

параллельную ветвь включают катушечные группы через одну. Таким образом, в одной параллельной ветви оказываются все четные кату­шечные группы, а в другой — все нечетные (рис. 8.3, в).

Рис. 8.4. Развернутая схема трехфазной двухслойной обмотки

статора с укороченным шагом: Z₁ = 24; 2p = 4; y₁ = 5

Пример 8.1. Выполнить развернутую схему трехфазной двухслойной об­мотки с относительным укорочением шага р = 0,83 при следующих данных: 2р = 4, Z₁ = 24, соединение катушечных групп последовательное.

Решение.Число пазов на полюс и фазу по (7.10)

q₁ = Z₁/ (2pm) = 24/ (43) = 2

Пазовый угол по (7.13)

γ = З60р/ Z₁ = 360 • 2/24 = 30 эл. град.

Сдвиг между осями фаз (в пазах)

λ = 120/ γ =120/ 30 = 4.

Шаг обмотки по пазам

y₁ = βZ₁/ 2p = 0,83• 24/ 4 = 5

На рис. 8.4 изображена развернутая схема этой обмотки.

§ 8.2. Трехфазная двухслойная обмотка с дробным числом пазов на полюс и фазу

В мощных многополюсных синхронных генераторах (гидро­генераторах) (см. гл. 19) практически невозможно выполнить об­мотку статора с числом пазов на полюс и фазу q₁> 1, равным це­лому числу, так как для этого потребовалось бы иметь на статоре слишком большое число пазов Z₁ = 2pm₁q₁. В этом случае обмотку статора выполняют с дробным q₁. Такие обмотки имеют неко­торое преимущество перед обмотками с целым q₁, так как позво­ляют при небольших значениях q₁ получить ЭДС практически си­нусоидальной формы.

Обмотки статоров с дробным q₁ в двигателях переменного то­ка применяют главным образом при серийном производстве, когда для изготовления пластин сердечника статора двигателей с раз­личным числом полюсов используют один штамп. При этом одно из значений 2р дает q₁ ≠ ц. ч. (целое число).

Дробное значение q₁ может быть представлено в виде

q₁ =a + b/c = (ac + b)/c. (8.1)

При этом очевидно, что числа Ь, с и ас + b не имеют общего делителя.

С учетом (8.1) число пазов статора

Z₁ = 2pm₁q₁ = 2рm₁ (ас + b)/с . (8.2)

Если с не кратно m₁, то обмотка с дробным q₁ эквивалентна обмотке с целым q_1экв = ас + b. Так как q_1экв больше действитель­ного (дробного) q₁ в с раз [см. (8.1)], то и эквивалентное число пазов Z_1экв больше действительного Z₁ в с раз. Так, двухполюсная трехфазная обмотка статора с Z₁ = 9 имеет число пазов на полюс и фазу

q₁ = Z₁/ (2pm₁) = 9/ (2 • 3) = 1,

или, согласно (8.3),

q₁ = (ac + b)/ c = (2 + 1)/ 2 = 1,

где a = 1,с = 2, b = 1.

Для этой обмотки эквивалентные параметры будут

q_1экв = q₁c = 1• 2 = 3; Z_1экв = Z₁c = 9 • 2 = 18

Изобразив зубцы эквивалентного статора с Z_1экв = 18 (рис. 8.5, а) и разбив их полюсные деления на фазные зоны, пронумеруем пазы реального статора (Z₁ = 9). Эти пазы расположатся между эквивалентными пазами. Из разметки пазов видно, что каждая фазная обмотка состоит

из двух катушечных групп, при этом одна группа состоит из двух катушек, а другая — из одной. Изобразив кату­шечные группы фазы А (рис. 8.5, б), соединяем их последователь­но (встречно) и обозначаем выводы этой фазной обмотки С1 и С4. Аналогично выполняем схемы фазных обмоток фаз В и С.

Рис. 8.5. Трехфазная обмотка статора с дробным q₁

В рассмотренном примере в обмотке с q₁ =1 каждая катушечная группа состоит из двух не равных по числу катушек частей: в одной части катушечной группы — одна катушка, а в другой — две катушки. Таким образом, в каждой катушечной группе имеет место чередование катушек, обозначаемое 1 — 2. Если дроб­ей часть q₁ отличается от 1/2, то чередование катушек в каждой катушечной группе будет другим [10].

Чередование катушек в катушечной группе подчиняется следующему правилу: количество цифр чередования равно знаменателю неправильной дроби с [см. (8.1)], а сумма этих цифр равна числителю неправильной дроби ас + b.