Некоторые обмотки с числом фаз, не равным трем

Однофазные обмотки, как уже указывалось в § 20-1, выполняются с фазной зоной а = 120°, т. е. с заполнением ²/₃ пазов. Такую обмотку получим, если в трехфазной обмотке с зоной а = 60° исключим одну фазу, а концы оставшихся фаз соединим вместе (рис. 21-19). Например, на схеме рис. 21-1 можно соединить концы X и Z, а фазу В изъять. Подобным же образом однофазную обмотку можно получить из однослойной трехфазной обмотки.

Однофазная обмотка с зоной а = 120° имеет то преимущество, что для гармоник v = 3, 9, 15..., согласно (20-15), будет k_pV = 0.

При укороченном шаге часть пазов двухслойной обмотки будет иметь только одну катушечную сторону, и тогда эти пазы нужно заполнить наполовину клиньями из непроводящего материала.

Двухфазная обмотка со сдвигом э. д. с. фаз на 90° применяется в настоящее время почти исключительно только в различных микромашинах для автоматических устройств (см. гл. 31). На рис. 21-20 в качестве примера изображена схема двухслойной двухфазной обмотки с фазной зоной а = 90°. В микромашинах широко используются также однослойные двухфазные обмотки.

В двухфазных обмотках в отличие от одно-фазных с зоной 120° необходимо также счи* таться с э. д. с, индуктируемой третьей пространственной гармо никой поля. Эту э. д. с. можно уничтожить, если укоротить iuaj на ¹/₃ т, так как при этом

Рис 21-19 Образование однофазной обмотки с фазной зоной а = 120° из двух фаз трехфазной обмотки с фазной зоной а = 60°

Короткозамкнутая обмотка в виде беличьей клетки. Э. д. с.

и токи, индуктируемые основной гармоникой магнитного поля, в соседних стержнях беличьей клетки сдвинуты на угол

Звезда векторов э. д. с. и токов стержней беличьей клетки (рис. 21-21) в общем случает имеет ZIt лучей, где t — общий наиболь-

Рис. 21-20. Двухфазная двухслойная обмотка с Z = 16, 2р = 4, а = 2,

У = 3, Р = %

ший делитель чисел Z и р. Поэтому в физическом отношении следует считать, что такая обмотка имеет m = ZIt фаз с t параллельными стержнями в каждой фазе. Однако при расчетах электрических машин удобнее полагать, как это и принято на практике, что каждый стержень представляет собой отдельную фазу и m = Z. При этом не будет допускаться никаких ошибок, если только учитывать, что сдвиг фаз определяется углом у по формуле (21-14). При расчете э. д. с. беличьей клетки по формулам гл. 20 следует принять, что w = V₂ (один проводник или полвитка в фазе) и для всех гармоник k_yv — k_pV = 1.

Согласно схеме электрических цепей беличьей клетки (рис. 21-22, а), последнюю можно рассматривать как многофазную

обмотку, начала и концы которой соединены соответственно вместе, т. е. в замкнутую накоротко многолучевую звезду. Однако участки колец между стержнями обладают определен» ным сопротивлением

2_К = г_к + jx_K, которое соизмеримо с сопротивлением стержня

Поэтому соединение в звезду фактически соЁершается не накоротко,

а через сопротивления Z_K.

В связи с этим целесо- ф hit Л«-Си;

образно привести реальную __

схему цепей (рис. 21-22, а) к эдвивалентной (рис. 21-22, б), в которой участки колец лишены сопро-

Рис. 21-21. Диаграмма

э. д. с. и токов стержней

беличьей клетки при

Z = 18 и 2/J = 4

Рис. 21-22. Схемы электрических цепей беличьей клетки: а — реальная; б — эквивалентная

тивлений, а сопротивления стержней соответствующим образов увеличены.

Токи в участках колец /_к сдвинуты относительно друг друга на те же углы у, что и токи стержней /_ст. Соотношение между /_к и t_cf можно установить, исходя из первого уравнения Кирхгофа для одного из узлов схемы рис. 21-22. Например, для узла, образуемого стержнем 2,

Этим соотношениям соответствует диаграмма рис. 21-23, откуда /_CT = 2/_Ksin-|- = 2/

Электрические потери в реальной и эквивалентной клетках должны быть равны:.

1т

Если Zip > 6, то синус можно заменить аргументом и

Рис. 21-23. Соотношения между токами стержней и участков колец беличьей клетки

Величина г из (21-16) и (21-17) представляет собой активное сопротивление фазы обмотки вида беличьей клетки.

Стержни и участки колец клетки обладают также определенными индуктивными сопротивлениями рассеяния х„ и дс_к. Сопротивление рассеяния фазы х определяется по формулам (21-16) и (21-17) при замене в них г на х.

Дата добавления: 2015-07-18