Намотки на електрически двигател


Категория на документа: Други


 По своята конструкция намотките на машините за променлив ток се разделят на насипни от меки бобини (секции),намотки от полутвърди и твърди бобини и прътови намотки на статорите на големите машини и навитите ротори на асинхронните двигатели.
Насипната намотка се полага в полузатворени канали с тесен канален шлиц,през който последоателно всеки от проводниците на бобината се поставя (насипва) в канала.При машинното полагане в зависимост от типа на намотъчните машини всяка навивка на намотката или се полага непосредстено в канала без предварително навиване на заготовки,или се правят заготовки на няколко бобини,които след това се вмъкват от челната страна на машината в необходимите канали. .Най-големият диаметър на проводника на навивките на насипни намотки не превишава 1,80мм,тъй като проводниците с по -големи диаметри са по-твърди и не се уплътняват добре при полагането им в каналите.Необходимото сечение на ефективния проводник за навивките се получава чрез изработването им от няколко елементарни паралелни проводника. Конструкцията на изолацията на насипната намотка не осигурява електрическа якост за напрежение над 660 V. От друга страна,поради малката механична якост на бобините,особенно в челните им части ,не може да се използва насипна намотка в машините на 100кW,тъй като при динамичните процеси токовите удари в тези машини предизвикват големи удърни натоварвания на намотката.Затова насипната намотка се използва за машини с мощност до 100kW при номинално напрежение до 660V.
Намотки с полутвърди и твърди бобини.В машините с мощност над 100kW бобините се изработват от правоъгълен намотъчен проводник ,за да има по голяма механична якост.Те се навиват на фигурни шаблони и още преди полагането им в каналите се получава необходимата окончателна форма.След полагането на отделните части на съседните бобини се свързват помежду си,а при по големи издавания навън челните части се закрепват към бандажни пръстени. При високи номинални напрежения(3kV и повече) или при машини със специално изпълнение за всички напрежения бобините имат непрекъсната или гилзова изолация и се полагат в отворени правоъгълни канали.Такава намотка е известна като намотка с твърди бобини.Бобините се навиват от правоъгълни проводници,сечението на които не превишава 17-20мм2, тъй като при по големи сечения рязко се увеличават загубите от вихрови токове.За да се намали влиянието на ефекта на токово заместване върху плътността на тока в проводниците,те се полагат в канала "на плоско" - с широката страна на сечението си усповедно на дъното на канала.Ако необходимото сечение на навивката превишава 20мм2ефективният проводник се образува от два или по рядко от четири елементарни проводника.В бобините,навити от два елементарни проводника,те се разполагат един до друг на една височина,за да имат еднакво индуктивно съпротивление.
Прътови намотки

Отделен елемент на прътовата намотка не е бобината,както в досега разглежданите типове намотки,а прът,представляващ сякаш половин бобина:едната канална част и две половини челни части.Прътовете се полагат в канала последователно и след това се съединяват помежду си в челни части,като образуват навивките на намотката.Прътовата намотка може да бъде изпълнена както по листова така и по вълнова схема.В зависимост от това се изменя посоката на огъване на челните части на пръта. От гледна точка на електромагнитните изчисления,прътовата намотка е идентична с бобинна намотка с една навивка във всяка бобина,но има ред особености,обусловени от това,че с двуслойната прътова намотка броят на ефективните проводници в канал винаги е равен на 2.При това сечението на пръта може да бъде много по голямо,отколкото сечението на ефективния проводник в намотката с многонавивкови бобини.В същото време броят на навивките за фаза при такава намотка е W= Zm.a ,(Z - брой на каналите , m - брой на фазите , а - брой на паралелните клонове) и трифазните машини не може да бъде по-голям от Z/3. Тези особености (голямо сечение на ефективния проводник и малък брой навивки за фаза)определят областта на проложение на прътовите намотки:статорни намотки на големи електрически машини и навити роторни намотки на асинхронни двигатели със средна и голяма мощност.

Накъсо съединените (кафезни)намотки са широко разпространени в роторите на асинхронните двигатели и в роторите на синхронните машини,където тя играе роля на ускорително или пускови намотки.Основната им разлика в сравнение в всички останали намотки на електрическите машини е отсъствието на изолация между каналната част на намотката и стените на канала. Понякога се срещат m - фазни изолирани и накъсо съединение роторни намотки за асинхронни машини със специално изпълнение,но тук те няма да бъдат разглеждани.Накъсо съединените роторни намотки на асинхронните двигатели или както по някога ги наричат кафезни намотки,по конструкция и технология на изработването им се делят на два типа:заварени и лети.В заварените конструкции прътовете на намотките се полагат в канали след което се затварят накъсо в челните страни на ротора чрез заваряване или спояване към накъсо съединяващи пръстени.При лети конструкции едновременно се отливат в едно цяло и прътовете и накъсо съединяващите пръстени.На пръстените се отливат лопатки,които изпълняват ролята на вентилатор при работа на машината.Накъсо съединяващите пръстени могат да бъдат или непостедствено до челните страни на ротора,като прилягат към тях,или на някакво разтояние от челните страни.В роторите с лети намотки накъсо съединяващите пръстени са винаги прилягащи. Формата на каналите и конструкцията на намотките на накъсо съединените ротори се определят от мощността на двигателя и изискванията към неговите пускови характеристики.Машините с мощност до 50 - 60 кW обикновено имат крушовидни канали и лята алуминиева намотка. .Роторите на по голените машини с правоъгълни канали се изработвват от лята алуминиева стонама или заварена медна намотка.Понякога правоъгълните канали се правят и при накъсо съединените ротори на многополюсните асинхронни двигатели,чиято намотка е образувана от алуминиеви шини с правоъгълно сечение.За увеличаване на пусковите моменти на двигателите правоъгълните канали се изработват тесни и дълбоки,тъй като ефектът на токовото изместване при тях нараства с увеличаване на височината на пръта. В асинхронните двигатели с мощност над 100 - 200 кW, особенно при малък брой полюси,често не се достига необходимият пусков момент дори и при дълбоканални ротори.Поради това се преминава към използването на ротори с фигурни канали.Срещат се различни форми на каналите.Всички те имат обща характерна особеност:намалява се широчината на горната част на канала в сравнение с долната.Така в по голяма степен се използва ефектът на токовото изместване при големи хлъзгания. .Намотките,чийто прътове имат по сложна форма,мапример лопатовидните прътове,се изработват чрез заливане с алуминий или неговите сплави.Колбовидните(бутилковидните)канали днес почти не се срещат поради малката използваемост на стоманата в зъбната зона в сравнение с лопатовидните канали.Асинхронните двигатели,предназначени за задвижване на механизми с тежко пускане се разработват с двойнокафезни ротори,при които на всяко зъбно деление са поместени един над друг два пръта.Всяка система от прътове образува отделна намотка:горни прътове,лежащи близо до въздушната междина - пусковата,а долните - работната.

Пример:Да се начертае схема на трифазна променливо токова намотка на трифазен асинхронен двигател с общо предназначение, с накъсо съединен ротор и следните изходни данни:

Изходни данни на двигателя:
-номинална мощност - Pн = 11kW;
-номинално захранващо напрежение - U1н = 380 V;
-номинална честота на въртене на ротора - nН = 970 min-1
-степен на защита - IP 44;
-клас на топлоустойчивост - F

Решение:

Изходни данни: m=3 , 2p=6 , Z1=54 ,q=3

Изчисления:Брой на каналите за един полюс и фаза при трифазна намотка
τ= Z2p = 546 = 9
q = Z2p.m = 546.3 = 3
Ƴ=p.360Z = 3.36054 = 20 o

ТУ - София ИПФ - Сливен

Курсова работа
По Електрически машини II

Тема: Да се начертае схема на трифазна променливо токова намотка на трифазен асинхронен двигател с общо предназначение, с накъсо съединен ротор .

Изработил: Проверил: Мартин Бойков Динев гл.ас.Д.Коева "Електротехника" III-и курс
Фак.номер:10021016





Сподели линка с приятел:





Яндекс.Метрика
Намотки на електрически двигател 9 out of 10 based on 2 ratings. 2 user reviews.