Выполнение обмоток переменного тока

Формы сечения пазов обмоток статоров машин переменного тока показаны на рис. 21-24.

Полузакрытые пазы обычно применяются для обмоток статоров машин мощностью до 100 mm (при 1500 об/мин) и напряжением.до 650 в. При этом обмотка обычно изолируется от стенок паза посредством трехслойной пазовой коробочки (два слоя электротехнического картона с одним слоем лакоткани или синтетической пленки посередине) толщиной 0,35—0,65 мм на сторону. В заранее изолированные пазы укладывается так называемая мягкая всыпная

обмотка, т. е. обмотка из круглых проводников диаметром до 2,2— 2,5 мм. Отдельные проводники опускаются при этом в паз по одному через щель паза. Если сечение фазы должно быть больше сечения одного такого проводника, то обмотка изготовляется с необходимым количеством параллельных ветвей. Если же и эта мера недостаточна, то каждый виток выполняется из нескольких параллельных проводников. Такие обмотки имеют изоляцию класса А. Плотность тока в таких обмотках / = 5,0 -г- 6,5 а/мм², а при Р_н < 0,6 кет и больше. Полуоткрытые пазы применяются для машин большой мощности (до 300—400 кет при 1500 об/мин) при напряжениях до 650 е. В этом случае катушка по ширине паза состоит из двух полукатушек, которые наматываются из прямоугольного провода на соответствующих шаблонах и опускаются в паз по отдельности. Высоту

проводника в радиальном направлении машины при / = 50 гц во избежание больших потерь на вихревые токи берут обычно не больше 5 мм. Если достаточного сечения фазы при этом не получается, то обмотка выполняется с параллельными ветвями. Плотность тока в таких обмотках 4,0—5,5 а/мм².

В машинах с большей мощностью и с большим напряжением, чем ука-' зано выше, применяются открытые

пазы..Обмотка при этом также выполняется из прямоугольных проводников, но катушки изолируются еще до их укладки в пазы. При этом применяется как изоляция класса А, так и изоляция более высоких классов, чаще всего класса В. Машины с повышенной надежностью (например, для шахт) изготовляются с изоляцией высоких классов также и при меньших мощностях, и в этом случае' тоже применяются открытые пазы.

Обмотки с изоляцией класса А укрепляются в пазах с помощью промасленных деревянных (бук) или фибровых клиньев. При более высоких классах изоляции применяются текстолитовые, гети-наксовые или стеклотекстолитовые клинья.

Лобовые части фазных роторных обмоток опираются на обмотко-держатели и укрепляются сверху с помощью проволочных бандажей, как и у якорей машин постоянного тока (см. § 1-2). Лобовые части обмоток статора в малых машинах не имеют особого крепления. В машинах большой мощности лобовые части крепятся с учетом того, что при коротких замыканиях, когда возникают наибольшие электромагнитные силы, между лобовыми частями обмоток ротора и статора возникают силы отталкивания. При этом приме-' няются (рис. 21-25) бандажные кольца / из стали, дюралюминия или

Рис 21-24 Полузакрытые (а), полуоткрытые (б) и открытые (в) пазы статоров машин переменного тока

бронзы, к которым во избежание их смещения привязывают лобовые части. В крупных машинах эти кольца крепятся к нажимным плитам 2 с помощью приваренных к кольцам стальных полосок 3 (рис. 21-25, а) или кронштейнов 4 (рис. 21-25, б).

Из обмоток крупных машин с целью устройства релейной защиты выводятся все шесть концов (начала и концы фаз), а во многих случаях также концы отдельных параллельных ветвей. Начало и конец первой фазы обмотки маркируются Cl, C4, второй фазы — С2, С5 и третьей фазы — СЗ, Сб.

Как уже указывалось в § 20-3, на практике предпочитают соединение трехфазных обмоток в звезду. Однако асинхронные двигатели малой мощности для большей универсальности их применения в сетях с различными напряжениями обычно изготовляются на два напряжения, отличающихся друг от друга в j/З раза (220 и 380 s или 380 и 650 в). При большем напряжении обмотка статора этих двигателей соединяется в звезду, а при меньшем — в треугольник (рис. 21-6). В сверхмощных машинах на лобовые части действуют весьма большие усилия, и необходимы еще более совершенные крепления обмоток.

В мощных машинах токи велики (многие сотни и тысячи ампер) и сечение витков обмотки статора, даже при устройстве в обмотке параллельных ветвей, получается настолько большим, что изготовление их из массивных проводников ввиду сильного поверхностного эффекта и связанного с этим увеличения потерь недопустимо.

Поверхностный эффект возникает вследствие того, что проводник с током в пазу создает вокруг себя так называемый поток рассеяния (рис. 21-27), который сцепляется с нижней частью проводника в большей степени, чем с верхней. Вследствие этого э. д. с. самоиндукции, индуктируемая этим потоком, в нижней части проводника также больше, чем в верхней, и плотность тока / в верхней части проводника больше, т. е. ток вытесняется к верхней части проводника. Подобное же вытеснение тока происходит и тогда, когда в пазу имеются два или несколько проводников большого сечения.

Для достижения практически равномерного распределения тока проводник большого сечения необходимо подразделить на ряд

Рис 21-25 Крепление лобовых частей обмотки статора

элементарных изолированных параллельных проводников достаточно малого сечения (до 15 мм²), которые нужно переплести (транспонировать) так, чтобы каждый проводник занимал на протяжении длины паза поочередно все положения по высоте такого составного проводника. Принцип выполнения одного из наиболее совершенных видов транспозиции, применяемой для стержней обмотки статора

Рис 21 26 Клеммная доска асинхронного двигателя с шестью выведенными концами

Рис 21-27 Вытеснение тока в проводнике, расположенном в пазу

в мощных турбо- и гидрогенераторах, показан на рис. 21-28. Элементарные проводники стержня в этом случае расположены по ши* рине паза в два ряда, и через определенные промежутки по длине стержня они поочередно переходят из одного ряда в другой: сверху

Рис 21-28 Транспозиция элементарных проводников

в одном направлении, а снизу — в обратном. Такую транспозицию обычно достаточно выполнить только в пазовой части проводника» однако в весьма мощных машинах транспозиция вьшолняется также в лобовых частях обмотки.

Стержни фазных роторов асинхронных машин делаются всегда массивными, и поэтому для крупных машин необходимо считаться с наличием достаточно сильного поверхностного эффекта в роторе при пуске (/ =р 50 гц).

В высоковольтных обмотках (при 11 _я „ > 6 кв) нередко наблю» дается явление электрической короны, вызванное большими на-пряженностями электрического поля вблизи поверхностей иэоля-

ции катушек. При короне воздух ионизируется, образуется озон, который является активным окислительным элементом и вызывает окисление азота. Ввиду наличия влаги образуются азотистая и азотная кислоты, которые разрушают изоляцию. Для предотвращения появления короны поверхность изоляции покрывается слоем полупроводящего лака, который вызывает перераспределение электрического поля. Этот лак содержит обычно сажу.

Дата добавления: 2015-07-18