Электрическая схема ветрогенератора: создание своими руками ветряка из шагового двигателя от принтера, устройство для зарядки автомобильной АКБ

Дополнительная информация. Изготавливаемые вручную самодельные лопастные заготовки следует делать с запасом (их общее число может быть увеличено до четырёх или пяти).

Необходимость в этом объясняется тем, что со временем сделанный своими руками агрегат изнашивается, а при сильных порывах лопасти иногда ломаются. Для продления их жизни при изготовлении можно использовать более износостойкие материалы. Кроме этого варианта можно собрать ветрогенератор с лопастями, сделанными из сплавов алюминия.

Установка и настройка

Балансировка пластиковых лопастей осуществляется путём срезания излишков материала с концов, а угол наклона регулируется их изгибом под нагревом. Сам электрический генератор закрепляется болтами на отрезке пластиковой трубы, которая, в свою очередь, приваривается к вертикальной опоре.

Окончательная сборка генератора сводится к фиксации этой опоры внутри вертикально установленной мачтовой трубы с использованием подшипника. Благодаря такой установке, вся конструкция может свободно вращаться на 360 градусов вокруг своей оси.

Плата с электроникой закрепляется непосредственно на корпусе подвижного генератора, а напряжение с него снимается через токосъёмные кольца с комплектом щёток. Изготовленный своими руками ветрогенератор для частного дома закрепляется на высоте примерно 5-8 метров.

Ветряк вертикальной установки

Соорудить ветрогенератор своими руками на 220 вольт можно и в виде вертикально ориентированной конструкции, чертежи которой приводятся ниже.

Вертикальный генератор

Лопастями этой конструкции служат фрагменты железного бочонка небольшого размера, вырезанные по заранее подготовленному профилю. А в качестве основы, на которой они закрепляются, можно выбрать ступицу от генератора постоянного тока автомобиля.

Перед тем, как сделать генератор этого типа, необходимо учесть, что из-за малых оборотов исходной установки мощность генератора тока будет ограничена и вряд ли превысит 2-3 кВт. Для их увеличения потребуется изготовить или купить специальное преобразующее устройство с передаточным числом 1:12 (его называют мультипликатором или редуктором). При одном повороте лопастей на 360 градусов вал генераторного устройства будет делать 12 оборотов.

О том, как сделать электрогенератор своими руками из автомобильного генератора, в Интернете имеется достаточно информации. Там же указывается, что, несмотря на вносимую редуктором дополнительную нагрузку, она все же не превышает аналогичного показателя для автомобильной схемы со стартёром.

Лопасти для такого изделия можно вырезать из листа алюминия с соответствующими подготовленному профилю размерами. При установке на ветряк, используемый для отопления, например, их потребуется минимум 6 штук.

Генератор на магнитах

Ищущим информацию о том, как собрать генератор в обычных домашних условиях, следует знать о ещё одном распространённом способе его изготовления. Речь пойдёт о таком известном варианте исполнения как генератор на неодимовых магнитах.

Изготовить такой агрегат довольно просто. За его основу берётся ступица от колеса, служащая ротором, после чего на неё посредством специального состава наклеиваются порядка 20-ти неодимовых магнитов. Для большей прочности сверху они дополнительно заливаются эпоксидной смолой.

Обмотки статора изготавливаются в виде катушек с общем количеством витков порядка 1000-1200. Устройство на неодимовых магнитах 5 квт мощности, например, должно обеспечивать на выходе выпрямителя постоянный ток около 6-ти Ампер. Этого вполне достаточно для того, чтобы заряжать 12-вольтовый АКБ.

В заключение обзора, посвящённому тому, как сделать электрогенератор своими руками, отметим, что для его изготовления от исполнителя потребуется лишь немного умения и сосредоточенности. При условии внимательного изучения приведённых здесь материалов собрать генераторное устройство будет совсем несложно.

Видео

Ветрогенератор | Полезное своими руками

Я хочу предложить читателям интересное на мой взгляд и полезное устройство — портативную ветроэлектростанцию.

В летнее время я с семьей часто отдыхаю на берегу моря. Каждому понятно, что отдых становится значительно комфортабельней, если есть источник электроэнергии.

После изготовления ветряка отпала необходимость в экономии бортовой сети автомобиля, появилась возможность постоянно пользоваться магнитолой, освещением, телевизором, а во время даже небольшого ветра — автомобильным холодильником.

Мною были изготовлены несколько вариантов ветряных генераторов. В одной из конструкций я даже задействовал шаговый двигатель из поломанного сканера. Однако, могу со всей ответственностью заявить, что вариант, предлагаемый здесь — наиболее прост и доступен.

Изготовление самодельного ветряка (чертеж ветрогенератора)

В качестве генератора, основного агрегата любой электростанции, используется электродвигатель постоянного тока (U = 48В, I = 15А, n = 1200 об/мин). Ротор вращается с частотой менее 500 об/мин, причем по мере усиления ветра обороты не возрастают, а увеличивается ток заряда. На валу генератора установлена цепная звездочка (Z=10) от велосипедного двигателя Д-6. Ведомая звездочка (Z=48) и весь кареточный узел взяты от взрослого велосипеда.

Раму пришлось распилить и придать ей нужную форму, а потом заварить. Генератор крепится к раме при помощи болтов М8. Роликовую цепь с шагом 12,7 мм перед установкой нужно прокипятить несколько минут в моторном масле, а затем вытереть ветошью. Лучше использовать цепь от мотоцикла: ее срок службы значительно дольше. Вал каретки я выточил новый, более длинный. При сборке кареточного узла необходимо смазать подшипники смазкой Литол-24 или ЦИАТИМ. Затем на вал навинчивается до упора гайка М16, надевается фланец (рис.3) и зажимается другой гайкой. К фланцу восемью болтами М6 крепится диск (рис.4) таким образом, чтобы выступ фланца на 40 мм вошел в отверстие диска.

Фланец изготавливается следующим образом: на токарном станке из стали вытачивается диск (рис.3, поз.1), затем головка торцевого ключа на 24 отрезается со стороны держателя по высоте до 20 мм, обе эти детали совмещаются друг с другом соосно и привариваются.

В таком случае, если будут использоваться только две лопасти, диск и фланец можно заменить стальной пластиной (рис.1, поз.3). Лопасти изготавливаются из дюралюминия толщиной 2 мм. После изготовления им необходимо придать дугообразную форму. Для этого лопасть надо положить на что-то круглое (например, трубу диаметром 800 мм и длиной не менее 800 мм) и согнуть по линии, показанной на чертеже. Затем лопасть при помощи шести шурупов крепится к деревянной спице, которая делается из струганного деревянного бруска 36х55х500 мм.

Спицы, в свою очередь (при помощи двух болтов М8 каждая), присоединяются к диску или пластине.

Для использования слабого ветра, 5-8 м/с, у меня сделано шесть одинаковых лопастей. При сильном ветре советую использовать только две. Но даже и при небольшом ветре с двумя лопастями ветряк дает ток 4-6 А при напряжении 14 В. В принципе, можно уменьшить длину лопастей до 80 см.

К нижней части рамы приварен штырь (кусок трубы длиной 120-150 мм), который с небольшим зазором входит в трубу-мачту. Перед монтажом его необходимо смазать и проложить латунную шайбу, на которой весь узел будет легко вращаться в горизонтальной плоскости и при помощи съемного стабилизатора становиться против ветра. Мачта длиной 3-3,5 м изготовлена из водопроводной трубы ∅34 мм (не менее). К нижней части мачты, с торца трубы, приварена опорная площадка (S 2-3 дм²), к которой, в свою очередь, приварен штырь длиной 150 мм и ∅12-15 мм. При установке мачты штырь просто втыкается в землю.

На расстоянии 1 м от верхнего конца трубы-мачты, по ее окружности, я приварил четыре гайки М10 для крепления растяжек. Мачту лучше изготовить из двух частей — для удобства перевозки на багажнике легкового автомобиля. В стационарных условиях ее можно изготовить и из другого материала, и более длинную. Несколько слов о пульте контроля и зарядки аккумулятора. В него входят амперметр и вольтметр постоянного тока любого типа, но лучше небольших размеров. Амперметр на максимальный ток 20-30 А, вольтметр на 15-30 В (из расчета того, что бортовая сеть автомобиля — 12 В).

Развязывающий диод — любого типа на ток 20 А. В качестве реостата можно использовать проволочное сопротивление типа ППБ-50Г на 5-10 0м, 50 Вт с доработкой: с левого края нужно снять несколько витков провода, чтобы в рабочем положении цепь разрывалась.

Можно использовать и любой другой резистор, выдерживающий ток 20 А в течение нескольких секунд. А нужно это вот зачем: если аккумулятор заряжен полностью и напряжение на нем достигло 14-14,5 В, то резистором в течение трех секунд закорачиваем генератор и тем самым останавливаем его, ток при этом в 3-4 раза меньше рабочего. Можно затем одну из лопастей привязать к мачте.

Закорачивать генератор резко нельзя, так как может произойти поломка механизма. Вручную, даж

Схемы работы ветрогенераторных установок от компании «Техноноватор»

Возможны несколько вариантов схем работы ветрогенератора. Одна из них (схема автономного обеспечения объекта с аккумуляторами) изображена на рис.1.

Рис.1. Принципиальная схема работыветрогенератора (OffGrid)

Возможный вариант работы схемы: Ветер раскручивает лопасти ветряка, тот в свою очередь вращает ротор ветрогенератора. На зажимах статора возникает ЭДС, которая через контроллер выпрямляется и заряжает аккумуляторы. К аккумуляторам через тот же контроллер подключен инвертор, преобразующий электроэнергию постоянного тока в напряжение фиксированной (промышленной) частоты и амплитуды.

Также возможны схемы подключения ветрогенератора на работу параллельно с сетью (рис.2). Такиесхемы позволяют переключаться на энергию сети в случае отсутствия ветра. Городская сеть выступает в качестве дополнительно-резервного источника питания.

Рис.2. Работа ветрогенератора с аккумулятором и коммутацией с сетью (OffGrid)

Подключение ветрогенератора на работу параллельно с сетью — без аккумуляторных батарей (рис.3). Предложенная схема актуальна для юридических лиц – субъектов хозяйствования Украины. В случае оформления лицензии на право продавать электроэнергию и оформления «Зелёного тарифа» можно генерировать энергию в сеть.

Такая схема работы пока не разрешена в Украине для частных лиц – в отличии от многих других Европейских стран. Но является перспективным вариантом с точки зрения постройки распределенных электростанций (SmartGrid) в будущем. ТехнологияSmartGrid — представляет собой систему, оптимизирующую энергозатраты, позволяющую перераспределять электроэнергию.

Рис.3. Работа ветрогенератора без аккумулятора на сеть (OnGrid)

Достаточно сложным и дорогостоящим в схемах ветрогенераторов является инверторы. Очень часто в качестве инверторов используют так называемые каскадные многоуровневые преобразователи частоты, позволяющие из большого числа независимых источников энергии с малым уровнем постоянного напряжения (в качестве которых здесь используются аккумуляторы) получить выходное напряжение промышленной частоты, удовлетворяющие всем современным требованиям. Контроллер в каждой схеме подключения ветрогенератора выполняет различные функции и строится на основе микропроцессорной техники. Аккумуляторы являются самыми недолговечными устройствами в схемах. К сожалению, электроэнергия обладает одним очень серьезным недостатком: её сложно аккумулировать и сохранять долгое время.

Карта ветров Украины

Рядом представлена карта ветров Украины на стандартной высоте измерения ( 9 м от поверхности земли на равнине). По ней видно, что скорость ветра практически везде одинакова, но в некоторых районах Востока бывает больше штилей.

Можно использовать метод увеличения высоты мачты, который дает приближение реальной мощности ветрогенератора к номинальной, но этоприводит к конечному удорожанию конструкции.

Мы поможем Вам выбрать ветрогенератор максимально соответствующий по своим техническим характеристикам Вашим потребностям, поставим и соберемего на Вашем объекте, а также предоствим Вам все необходимые консультации по работе ветрянной установки.

Контроллер для ветрогенератора, схема, описание, и видео

В оригинальной схеме балласт подключается с помощью транзистора. Реле-регулятор подключается к АКБ и пока напряжение ниже 14.2 вольта, то РР подаёт минусовое напряжение не затвор транзистора и он закрыт. А как только напряжение на АКБ достигнет 14.2 вольта, то РР отключает минус и транзистор открывается, и через него идет ток на балласт. При этом РР работает очень быстро и держит напряжение 14.2 вольта, оно несколько раз в секунду открывает и закрывает транзистор обеспечивая плавный отбор лишней мощности. И собственно по этому нельзя в этой схеме использовать обычное контактное реле, оно просто не выдержит частоту включения-выключения 10….100Гц, будет сильно дребезжать контактами пока они не отгорят.

Сама схема выглядит вот так (ниже рисунок) дополнительное описание — Балластный регулятор для ветрогенератора схема и описание

>

Если у вас нет реле-регулятора с управлением по минусу то можно сделать балластный контроллер на основе реле генератора ВАЗ, и других автомобилей где реле отключает плюсовую щётку генератора и об этом далее.

Когда напряжение ниже 14.2В то плюсовое напряжение подаётся на контакт «Ш», оно подаётся на затвор первого транзистора и он открывается (резистор затвора на минус подключается). Далее этот транзистор подаёт через себя минус (исток-сток) на затвор второго транзистора, и тот минусом закрывается, и через себя не пропускает минус на балласт.

А когда напряжение поднимается выше 14.2В то плюс пропадает с выхода реле регулятора. Первый транзистор закрывается разряжая затвор через резистор на минус. И на затвор второго транзистора перестаёт поступать минус, и он открывается заряжается затвор через резистор от плюса. И он на балласт подаёт минус, балласт включается. Ниже рисунок схемы на двух транзисторах и реле ВАЗ.

>

Из минусов такой схемы это некоторая сложность с подключением транзистора, хотя куда ещё проще, но всё-таки многие не могут и у них не получается. А так-же бывает что транзисторы сгорают, не понятно из-за чего, но такое случалось не только у меня. Вдаваться в описание возможных причин не будем, в общем я нашёл другой выход, и об этом далее.

>

Для изготовления понадобятся:
1. Реле-регулятор любой с управлением по плюсу, это регуляторы ВАЗ например
2. Твёрдотельное реле на постоянный ток
3. Резистор или светодиодную лампочку маломощную
4. Балласт, в качестве которого лампочки или большой резистор

Ветрогенератор подключается напрямую на аккумулятор и с балластным контроллером никак не связан. А сам контроллер подключается тоже к аккумулятору, но с ветряком никак не связан, он просто отслеживает напряжение аккумулятора и при превышении 14.2 вольта включает балласт чтобы останов

Анимация: Как работает ветряная турбина

Вы здесь

Сила ветра

Ветровые турбины используют ветер — чистый, бесплатный и широко доступный возобновляемый источник энергии — для выработки электроэнергии.

Анимация ниже является интерактивной. Вы можете запускать и останавливать движение турбины, наводить указатель мыши на детали, чтобы увидеть их описание, и использовать значки в правом нижнем углу анимации для переключения представлений.

Ветряная турбина преобразует энергию ветра в электричество, используя аэродинамическую силу от лопастей ротора, которые работают как крыло самолета или лопасти винта вертолета.Когда ветер проходит через лезвие, давление воздуха с одной стороны лезвия уменьшается. Разница в давлении воздуха на двух сторонах лопасти создает подъемную силу и сопротивление. Сила подъема сильнее сопротивления, и это заставляет ротор вращаться. Ротор подключается к генератору либо напрямую (если это турбина с прямым приводом), либо через вал и ряд шестерен (редуктор), которые ускоряют вращение и позволяют использовать генератор меньшего размера. Этот перевод аэродинамической силы во вращение генератора создает электричество.

Подпишитесь на информационный бюллетень WETO

Будьте в курсе последних новостей, событий и обновлений ветроэнергетики.

[No.13] Схема обмотки двигателя переменного тока

Здесь мы видим схему обмоток трехфазного асинхронного двигателя переменного тока или бесщеточного двигателя с постоянными магнитами (IPM), имеющего 4 полюса и 36 пазов. Эта обмотка фактически может использоваться с любой машиной переменного тока, включая синхронный реактивный двигатель или синхронный двигатель или генератор с возбужденным полем. Во многих отношениях это обычный классический пример, и цель здесь состоит в том, чтобы рассмотреть некоторые особенности схемы и ее условных обозначений, а не саму намотку или какой-либо конкретный механизм.

Отправной точкой является развернутая схема обмотки внизу слева. Термин «развитый» заимствован из геометрии цилиндров и означает, что наш взгляд на внутреннюю часть расточки статора развернут на плоскости. Мы должны представить, что находимся внутри статора, где-то рядом с центральной линией или осью, и смотрим радиально наружу в сторону внутренней поверхности с прорезями. Если мы повернем наш взгляд на 360 °, мы увидим все 36 слотов.

На разработанной схеме видно всего несколько слотов, но мы видим, что всего катушек 36.Каждая катушка имеет две стороны катушки , , поэтому в каждом слоте должно быть две стороны катушки. Это так называемая двухслойная обмотка , один из наиболее распространенных типов. Все катушки идентичны, и они расположены так, что одна сторона катушки находится в нижней части слота, а другая — вверху рядом с проемом. Нижние стороны катушки показаны пунктирными линиями, потому что они скрыты за верхними сторонами катушки, когда мы смотрим наружу от оси. Каждая катушка представлена ​​на разработанной схеме многоугольником с треугольными «концевыми витками», иногда называемым «алмазной катушкой».

В машинах с большим количеством пазов разработанная схема может стать очень сложной, особенно когда обмотка предназначена для различных последовательных / параллельных соединений. По этой причине часто используется чрезвычайно компактная форма схемы подключения, особенно в обмоточных цехах. Далее мы предполагаем, что все катушки идентичны и все они уложены в одном направлении и регулярно; их полярность затем определяется соединителями, и что жизненно важно в обмоточном цехе, так это соединять их группами с правильной полярностью, в правильные последовательные или параллельные цепи и в правильных фазах.

На компактной диаграмме показаны группы полюсов . В этом примере с 36 катушками, 3 фазами и 4 полюсами катушки естественным образом делятся на группы по 3, то есть 36 / (3 × 4). Одна из этих групп выделена на развернутой диаграмме. Его начальная точка ( S ) — это ведущий хвост первой катушки в группе, а его конечная точка ( F ) — замыкающий хвост последней (третьей). S и F ожидают подключения к другим группам полюсов в соответствии с основной схемой.Если предполагается параллельное соединение, ЭДС, генерируемые во всех параллельных группах полюсов, должны быть одинаковыми по величине и фазе.

На компактной диаграмме каждая группа полюсов представлена ​​простой дугой. Чтобы не касаться и не перекрывать соседние дуги, угловая протяженность этой дуги (в шагах пазов) немного меньше, чем количество пазов на полюс на фазу, в данном случае 3 шага пазов. Количество дуг равно количеству групп полюсов, поэтому количество катушек в группе равно количеству катушек, деленному на количество дуг: в этом случае 36/12 = 3.

Замечательным свойством этой диаграммы является то, что она не зависит от количества слотов и катушек. Например, если мы заменим статор на 48 пазов, диаграмма не изменится, но количество катушек на группу увеличится с 3 до 4. В статоре с 24 пазами будет 2 катушки на группу. Все эти случаи являются примерами обмоток с «размахом» 60 °, что является очень распространенным явлением. (Технически мы должны включить случай с 12 ячейками, но это вырожденный случай, когда разброс равен нулю). Также обратите внимание, что диаграмма не дает информации о размахе катушки или шаге; таким образом, например, в случае с 36 пазами обмотка с полным шагом будет иметь размах витков 9, но также можно использовать 8, 7 или 6 (все с 2 сторонами катушки на паз).

Дуговая диаграмма содержит всю необходимую информацию для правильного подключения групп полюсов. Когда все дуги на месте, довольно просто с помощью «схемной логики» подключить их с правильной полярностью к соответствующим фазам. Чтобы помочь интерпретировать соединения, с правой стороны добавлена ​​принципиальная схема для одной фазы, и мы можем видеть, что в этом примере все катушки в одной фазе включены последовательно. То есть количество параллельных путей равно 1.Было бы полезно снова нарисовать основную диаграмму (и правую диаграмму) с двумя параллельными путями и еще раз с четырьмя параллельными путями (максимально возможное количество в этом примере).

Детали важны. Группы полюсов пронумерованы от 1 до 12 против часовой стрелки, и каждая группа полюсов помечена S — F против часовой стрелки. На дугах были добавлены стрелки, чтобы показать полярность подключения, а в центре диаграммы мы добавили письменное «расписание» подключений: например, « F1 — F4 » означает, что конец Группа полюсов 1 соединена с концом группы полюсов 4.

В этом примере группы полюсов связаны с тремя фазами, и согласно схеме начало фазы 2 должно быть смещено на 120 ° (электрическое) от начала фазы 1 в направлении вращения вперед. Так как это 4-полюсный механизм, то это 60 ° (механический), поэтому, если фаза 1 начинается в слоте 1, фаза 2 должна начинаться со слота 7, а фаза 3 — со слота 13.

Хотя дуговая диаграмма может иметь дело с обмотками большой сложности, она не показывает положения отдельных сторон катушки: они неявны, когда известны размах катушки и количество катушек в группе, но они не имеют первостепенного значения. в процессе подключения полюс — группы .Это может быть недостатком для инженера, вычисляющего коэффициенты намотки или анализа машины с помощью программы конечных элементов. Кроме того, дуги выглядят довольно похоже на концевые обмотки, иногда отображаемые в программном обеспечении для проектирования обмоток, и это можно рассматривать как отвлечение, поскольку они не имеют отношения к концевым обмоткам.

Для аналитических целей разработанная схема обмотки, возможно, более полезна, поскольку она показывает физическое положение каждой катушки. Когда катушки аккуратно сгруппированы, как в этом примере с распределенной обмоткой, расчетные уравнения (в частности, коэффициенты намотки) могут быть рассчитаны по формулам из разброса и размаха катушки; но в других случаях, таких как концентрические обмотки или обмотки с дробными пазами / полюсами, ситуация усложняется, и может возникнуть необходимость собрать коэффициенты обмотки с помощью анализа ряда Фурье для каждой катушки.Опять же, есть особые случаи, когда могут использоваться совершенно нерегулярные обмотки, включая катушки с разными пролетами, и в таких случаях дуговая диаграмма не подходит.

Вероятно, не существует единого стиля схемы обмоток, который мог бы эффективно представить все инженерные характеристики широкого диапазона обмоток, используемых в электрических машинах. Три элемента на схеме здесь — развернутая схема, круговая схема соединения группы полюсов с дугами и электрическая принципиальная схема — все являются обычными, но не очень часто мы видим их все вместе, и есть еще другие представления. здесь вообще не обсуждается.В настоящее время сложности возникают как с большими, так и с маленькими машинами, имеющими дробные пазы на полюс, где большое внимание уделяется форме волны ЭДС, крутящему моменту зубчатого зацепления и уровню реактивного сопротивления утечки гармоник. При подготовке схемы обмотки с учетом этих расчетов требования не совсем такие же, как при подготовке инженерного чертежа для использования в цехе намотки, но все эти процессы должны быть согласованы с высокой степенью согласованности, а в идеале — набор программного обеспечения для проектирования должны одинаково тщательно обрабатывать все эти аспекты.

Наверное, будет справедливо сказать, что основной схемы подключения (даже без письменного графика посередине) достаточно для того, чтобы обмоточный цех мог правильно установить и подключить многие типы обмоток переменного тока без использования разработанной схемы или электрической схемы. Если вам когда-нибудь посчастливится оказаться в заводской мастерской, они могут даже показать вам несколько нарисованных от руки примеров, которые они используют для перемотки полностью сгоревших машин. Надеюсь, вы не являетесь создателем этой сгоревшей машины!

* Диаграмма взята из учебного курса Powersys / JMAG в октябре в Страсбурге

Если у Вас есть вопросы по «Дневнику инженера» —
—

Свяжитесь с нами

Электрогенератор | инструмент | Британника

Электрогенератор , также называемый динамо , любая машина, преобразующая механическую энергию в электричество для передачи и распределения по линиям электропередач бытовым, коммерческим и промышленным потребителям.Генераторы также производят электроэнергию, необходимую для автомобилей, самолетов, кораблей и поездов.

Британская викторина

Гаджеты и технологии: факт или вымысел?

Для изготовления мобильного телефона требуется очень мало ресурсов.

Механическая мощность электрического генератора обычно получается от вращающегося вала и равна крутящему моменту вала, умноженному на вращательную или угловую скорость.Механическая энергия может поступать из нескольких источников: гидротурбины на плотинах или водопадах; Ветряные турбины; паровые турбины, использующие пар, получаемый за счет тепла сгорания ископаемого топлива или ядерного деления; газовые турбины, сжигающие газ непосредственно в турбине; или бензиновые и дизельные двигатели. Конструкция и скорость генератора могут значительно различаться в зависимости от характеристик механического первичного двигателя.

Почти все генераторы, используемые для электроснабжения сетей, вырабатывают переменный ток, полярность которого меняется на фиксированную частоту (обычно 50 или 60 циклов или двойное изменение полярности в секунду).Поскольку несколько генераторов подключены к электросети, они должны работать на одной частоте для одновременной генерации. Поэтому они известны как синхронные генераторы или, в некоторых случаях, генераторы переменного тока.

Генераторы синхронные

Основной причиной выбора переменного тока для электрических сетей является то, что его постоянное изменение во времени позволяет использовать трансформаторы. Эти устройства преобразуют электрическую энергию при любом напряжении и токе, которые она генерирует, в высокое напряжение и низкий ток для передачи на большие расстояния, а затем преобразуют ее в низкое напряжение, подходящее для каждого отдельного потребителя (обычно 120 или 240 вольт для бытовых нужд).Конкретной формой используемого переменного тока является синусоидальная волна, которая имеет форму, показанную на рисунке 1. Она была выбрана, потому что это единственная повторяющаяся форма, для которой две волны, смещенные друг от друга во времени, могут быть добавлены или вычтены и имеют такая же форма возникает в результате. Тогда в идеале все напряжения и токи должны иметь синусоидальную форму. Синхронный генератор предназначен для получения этой формы с максимальной точностью. Это станет очевидно, когда ниже будут описаны основные компоненты и характеристики такого генератора.

Синусоидальная волна.

Ротор

Элементарный синхронный генератор показан в разрезе на рис. 2. Центральный вал ротора соединен с механическим первичным двигателем. Магнитное поле создается проводниками или катушками, намотанными в прорези, вырезанные на поверхности цилиндрического железного ротора. Этот набор катушек, соединенных последовательно, известен как обмотка возбуждения.Положение катушек возбуждения таково, что направленная наружу или радиальная составляющая магнитного поля, создаваемого в воздушном зазоре к статору, приблизительно синусоидально распределяется по периферии ротора. На рисунке 2 плотность поля в воздушном зазоре максимальна наружу вверху, максимальна внутрь внизу и равна нулю с двух сторон, что соответствует синусоидальному распределению.

Элементарный синхронный генератор.

Статор элементарного генератора на рисунке 2 состоит из цилиндрического кольца из железа, обеспечивающего легкий путь для магнитного потока.В этом случае статор содержит только одну катушку, причем две стороны размещены в пазах в утюге, а концы соединены друг с другом изогнутыми проводниками по периферии статора. Катушка обычно состоит из нескольких витков.

Когда ротор вращается, в обмотке статора индуцируется напряжение. В любой момент величина напряжения пропорциональна скорости, с которой магнитное поле, окруженное катушкой, изменяется со временем, то есть скорости, с которой магнитное поле проходит через две стороны катушки.Таким образом, напряжение будет максимальным в одном направлении, когда ротор повернут на 90 ° от положения, показанного на рисунке 2, и будет максимальным в противоположном направлении на 180 ° позже. Форма волны напряжения будет примерно синусоидальной формы, показанной на рисунке 1.

Роторная конструкция генератора на рис. 2 имеет два полюса: один для магнитного потока, направленного наружу, и соответствующий полюс для потока, направленного внутрь. Одна полная синусоида индуцируется в обмотке статора за каждый оборот ротора.Таким образом, частота электрического выходного сигнала, измеренная в герцах (циклах в секунду), равна скорости вращения ротора в оборотах в секунду. Чтобы обеспечить подачу электроэнергии с частотой 60 Гц, например, первичный двигатель и скорость ротора должны быть 60 оборотов в секунду или 3600 оборотов в минуту. Это удобная скорость для многих паровых и газовых турбин. Для очень больших турбин такая скорость может быть чрезмерной из-за механического напряжения. В этом случае ротор генератора сконструирован с четырьмя полюсами, разнесенными с интервалом 90 °.Напряжение, индуцированное в катушке статора, которая охватывает аналогичный угол 90 °, будет состоять из двух полных синусоидальных волн на оборот. Требуемая частота вращения ротора для частоты 60 Гц составляет 1800 оборотов в минуту. Для более низких скоростей, например, используемых в большинстве водяных турбин, можно использовать большее количество пар полюсов. Возможные значения частоты вращения ротора в оборотах в минуту равны 120 f / p , где f — частота, а p — количество полюсов.

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ЧЕРТЕЖ С КОМПЬЮТЕРОМ (CAED) 10EE65

1 ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ЧЕРТЕЖ С ПОМОЩЬЮ КОМПЬЮТЕРА (CAED) Схемы обмотки EE: (i) Схемы обмотки постоянного тока (ii) Схемы обмотки переменного тока Термины, используемые в схемах обмотки: Проводник: отдельный кусок провода, помещенный в пазы в машине в магнитном поле.Поворот: два проводника, соединенных последовательно и разделенных друг от друга шагом полюсов, так что индуцированная ЭДС будет аддитивной. Катушка: когда один или несколько витков соединены последовательно и помещены в почти одинаковые магнитные позиции. Катушки могут быть однооборотными или многооборотными. Проводник Шаг полюсов N S N S N S Сторона катушки (a) Однооборотная Катушка (b) Витая катушка (c) Многовитковая катушка Рис. Различные типы изображения катушек обмотки Группа катушек: Одна или несколько одиночных катушек, сформированных в группу, образуют группу катушек.Обмотка: количество катушек, расположенных в группе катушек, называется обмоткой. Шаг полюсов: расстояние между полюсами в виде пазов называется шагом полюсов.

2 Рис. Одно- и многооборотные катушки Обмотка с полным шагом: если шаг обмотки для обмотки равен шагу полюсов, обмотка называется обмоткой с полным шагом. Рис. Обмотка с гирляндой: когда шаг обмотки меньше полного шага или шаг полюсов, тогда обмотка называется обмоткой с коротким шагом или хордовидной обмоткой.Рис. Катушки с полным и коротким шагом катушки Однослойная обмотка: только одна сторона катушки помещается в один паз. Двухслойная обмотка: две стороны катушки помещаются в один паз. Одно- и двухслойные обмотки показаны на рис.

3 Рис. Однослойные и двухслойные обмотки

4 Классификация обмоток: обмотки закрытого и открытого типа Обмотки закрытого типа: В этом типе обмотки имеется замкнутый путь вокруг якоря или статора.Начиная с любой точки, можно пройти по извилистой дороге через все повороты и достичь начальной точки. Такие обмотки используются в машинах постоянного тока. Открытые обмотки: в обмотках нет замкнутого пути. Такие обмотки используются в машинах переменного тока. Рис. Фотографии обмоток и катушек Обмотки постоянного тока: два типа обмоток (a) Накладная обмотка (b) Волновая обмотка Эти два типа обмоток различаются двумя способами (i) количеством цепей между положительными и отрицательными щетками, (ii) способ соединения концов катушки.Однако катушки как накатной, так и волновой обмоток имеют идентичную форму. ВИДЫ И ФОРМЫ НАМОТКИ ПРОВОДОВ: Обмоточные провода, используемые в электродвигателях, классифицируются следующим образом. ) Круглые провода) Прямоугольные планки) Многожильные провода. Круглые провода: он имеет тонкие и толстые проводники и используется в электродвигателях с полузамкнутыми пазами и ротаторах с плавной обмоткой. Он намотан на барабанах и доступен в килограммах. Прямоугольные ремни: используется в щелевых двигателях открытого типа. Эти проводники доступны в виде длинных лент в метрах.Они используются в следующих местах. ) Обмотки двигателя низкого напряжения. ) Используется как проводник в сильноточном двигателе. ) Последовательные катушки обмотки полевого двигателя. Шаг намотки: Задний шаг: расстояние между верхней и нижней сторонами катушки, измеренное вокруг задней части якоря, называется обратным шагом и обозначается как y b. Шаг спинки примерно равен количеству сторон катушки на слой. Обычно задний ход — нечетное целое число. Передний шаг: расстояние между двумя сторонами катушки, подключенными к одному и тому же сегменту коммутатора, называется передним шагом и обозначается как y f.Шаг обмотки: расстояние между началом двух последовательных катушек, измеренное с точки зрения сторон катушки, называется шагом намотки и обозначается как Y. Y = y b y f для намотки внахлест Y = y b + y f для волновой обмотки

5 Шаг коммутатора: Расстояние между двумя сегментами коммутатора, к которым подключены два конца катушки, называется шагом коммутатора и обозначается как y c и измеряется в сегментах коммутатора.Рис. Обмотка внахлест Обмотка внахлест: обмотка, в которой последовательные катушки перекрывают друг друга, поэтому она называется намоткой внахлест. В этой обмотке конец одной катушки соединен с сегментом коммутатора и началом соседней катушки, расположенной под тем же полюсом, как показано на рис. Накладная обмотка дополнительно делится на симплексную и дуплексную намотку внахлестку. Односторонняя намотка внахлест: в этом типе обмотки конец F катушки соединен с началом S катушки, начиная с того же полюса, что и начало катушки. У нас есть задний шаг y b = c / p ± k, где c = количество катушек в якоре, p = количество полюсов, k = целое число, чтобы сделать y b нечетным целым числом.Важные правила для намотки внахлест: Пусть Z = Количество проводников P = количество полюсов Y b = Задний шаг Y f = Передний шаг Y c = Шаг коммутатора Y a = Средний шаг полюсов Y p = Шаг полюсов Y R = Результирующий шаг. Y b (задний шаг) и Y f (передний шаг) должны быть приблизительно равны Y p (полюсный шаг). Y b (задний шаг) должен быть меньше или больше Y f (передний шаг) на m, где m — кратность намотки. Когда Y b больше, чем Y f, обмотка идет слева направо и называется прогрессивной намоткой.. Когда Y b меньше, чем Y f, обмотка идет справа налево и называется регрессивной обмоткой. Следовательно, Y b = Y f ± m .. Y b и Y f должны быть нечетными .. Y b и Y f могут быть равными или отличаться на ±. + для прогрессивной намотки, — для регрессивной намотки. Y a = (Y b + Y f) / = Y p. Y R (Результирующий шаг) всегда четный .. Y c = m, m = для симплексной намотки; m = для дуплексной обмотки

6.Количество параллельных путей = mp = количество щеток. Обмотка симплексной волны: В этом типе обмотки конец F катушки соединен с началом Sx катушки x, начиная с того же полюса, что и начало s катушки. Рис. Волновые обмотки Волновая обмотка: В волновой обмотке конец одной катушки не подключен к началу той же катушки, а подключен к началу другой катушки той же полярности, что и первая катушка, как показано на рис. Важные правила для намотки Wave :. Y b (задний шаг) и Y f (передний шаг) должны быть приблизительно равны Y p (полюсный шаг).Y b и Y f должны быть нечетными. Y b и Y f могут быть равными или отличаться на ±. + для прогрессивной намотки, — для регрессивной намотки. Y c = (Y b + Y f) / и должно быть целым числом. Катушки-пустышки: Волновая намотка возможна только с определенным количеством проводников и комбинаций полюсов и пазов. Иногда стандартные штамповки не состоят из количества пазов в соответствии с требованиями к конструкции, и, следовательно, комбинация пазов и проводов не дает механически сбалансированной обмотки. В таких условиях некоторые катушки помещаются в пазы, не связанные с остальной частью обмотки, а только для механической балансировки.Такие обмотки называют фиктивными катушками. Кольца эквалайзера или соединения эквалайзера в нахлесточной обмотке: это толстый медный провод, соединяющий эквипотенциальные точки нахлесточной обмотки для выравнивания потенциала различных параллельных путей. Диаграмма последовательности или кольцевая диаграмма: Диаграмма, полученная путем соединения проводников вместе с их соответствующими номерами. Эта диаграмма используется для определения направления наведенной ЭДС и положения щеток. Ex. Нарисуйте схему намотки станка D C с полюсами, пазами, прогрессивной двухслойной намоткой внахлест.Покажите положение щеток и направление наведенной ЭДС. Soln: Количество полюсов =; Количество пазов =, Количество проводников = x = Шаг полюсов = Количество проводников / полюс = / = У нас есть шаг полюсов = (Y b + Y f) / = Y p Отсюда

7 (Y b + Y f) = (Y b — Y f) = Решение приведенных выше уравнений Y b = и Yf = задний шаг yb = c / p ± k Для намотки внахлест Y b и Y f должны быть нечетными и разными Удовлетворяя вышеуказанному условию Y b = и Y f = (Схема обмотки и схемы колец показаны ниже) Таблица обмоток: Сзади Y b = сторона, соединенная катушкой со стороной катушки Спереди Y f = сторона, подключенная катушкой к стороне катушки В сзади Y b = сторона, соединенная катушкой со стороной катушки Спереди Y f = сторона, подключенная катушкой, к стороне катушки + = + = + = + = + = + = + = + = = = = = = = = + = + = + = + = () + = () + = () = = = = = = () NSNS Рис.Схема обмотки

8 Рис. Кольцевая схема Пример. Разработайте однослойную обмотку для машины D C с проводниками и полюсами якоря. Отметьте полюса. Нарисуйте диаграмму последовательности, укажите положение щеток и направление наведенной ЭДС и покажите соединения уравнивателя. Soln: Количество проводников = Шаг полюсов = / =; шаг полюсов = (Y b + Y f) / = Y p Следовательно (Y b + Y f) = и (Y b — Y f) =, следовательно, Y b = и Y f = (Схема обмотки и схемы колец показаны ниже) Таблица обмоток: сзади Y b = сторона, подключенная катушкой к стороне катушки Спереди Y f = сторона, подключенная катушкой к стороне катушки Сзади Y b = сторона, подключенная катушкой к стороне катушки Спереди Y f = сторона, подключенная катушкой к катушке сторона + = + = + = + = + = + = + = + = = = = = = = = = + = + = + = + = + = () + = () + = () + = () = = = = = = = = ()

9 Рис.Схема обмотки и схема кольца Пример. Разработайте схему волновой обмотки для машины постоянного тока с проводниками якоря, размещенными в пазах и полюсах. Нарисуйте схему последовательности, укажите положение щеток, покажите направление наведенной ЭДС. Soln: Количество полюсов =, пазов = Количество проводников = Для волновой обмотки (Yb + Yf) / = (Z ±) / p (Yb + Yf) / = Принимая Yb = Yf Yb = и Yf = (Схема обмотки и кольцо схемы показаны ниже)

10 Рис.Схема обмотки и кольцевая схема Обмотки переменного тока: Обычно открытые обмотки, за исключением случаев соединения треугольником Классификация: На основе: Питание: Φ и Φ Размещение: Концентрированные и распределенные Количество слоев: Одно- и двухслойное Торцевое соединение: Круговое, волновое и концентрическое Шаг: Полные и короткие

11 Термины, используемые в обмотках переменного тока: Сбалансированная обмотка: Если количество катушек на полюс на фазу одинаковое и целое число, то обмотка является сбалансированной обмоткой.Несбалансированная обмотка: если количество катушек на полюс на фазу не является целым числом, то обмотка является сбалансированной. Угол паза: угол паза = / шаг полюса (электрические градусы) Обмотка с полным шагом: шаг катушки равен полному шагу или равен, тогда катушка называется обмоткой с полным шагом. Короткая обмотка или короткая хордовая обмотка: если шаг катушки меньше или меньше полного шага, то катушка называется короткой катушкой. Пролет катушки: Пролет катушки — это расстояние между двумя сторонами катушки, измеренное в пазах.Пролет катушки = шаг намотки / угол паза; Для полного шага обмотки / угла паза Пример: нарисуйте развернутую схему обмотки фазного асинхронного двигателя с пазами, полюсами, однослойной обмоткой с полным шагом и соединением в треугольник. Soln: Количество пазов на полюс на фазу = / (x) = Шаг полюсов = количество провода / полюса = / = угол паза = / шаг полюса = / = полный шаг обмотки = размах катушки = размах катушки = шаг обмотки / угол паза = / = пазы Таблица обмоток: фаза-й полюс и полюс R + = + = () + = + = () B + = + = () Y + = + = () + = Соединения: Rs =, Ys = + / угол паза = + / =; Bs = + / угол паза = + / =

12 Схема обмотки N R S Rs R F Bs B F Ys Y F Рис.Схема обмотки

13 Пример. Разработайте схему обмотки асинхронного двигателя высокого давления, вольт, фазный полюс с пазами, двухслойная обмотка с полным шагом внахлест. Soln: Кол-во полюсов =, Кол-во пазов =, Фазы = Кол-во пазов на полюс на фазу = / (x) = Шаг полюсов = Кол-во пазов / полюсов = / = Шаг обмотки = полный шаг = Угол паза = / шаг полюсов = / = Запуск фаз: Rs = () Ys = () Bs = () Схема обмотки NSNS Ys RF Рис.Схема обмотки

14 Ex .. Спроектировать и нарисовать разработанную схему обмотки генератора переменного тока со следующими деталями: Кол-во полюсов = кол-во. фаз =, количество пазов =, однослойная нахлесточная обмотка, короткий шаг на одну паз. Soln: Кол-во полюсов =; Кол-во проводников =; Шаг полюсов = / =; количество пазов / полюс / фаза = / (x) = количество катушек = / = количество катушек / полюс / фаза = / (x) = угол паза = / шаг полюса = / = шаг обмотки = (угол паза x нет разъемов закорочены) = x = Отсюда размах катушки = = разъемы Подключения: Rs =, Ys = + / =; Bs = + / = Таблица обмоток: Фазный полюс и полюс R + = + = + = + = () B + = + = + = + = Y + = + = + = + = Схема обмотки: N S Rs Рис.Схема обмотки

15 Ex .. Спроектировать и нарисовать разработанную схему обмотки генератора переменного тока со следующими деталями: Кол-во полюсов = кол-во полюсов. фаз =, количество пазов =, однослойная волновая обмотка, соединение треугольником. Soln: Кол-во полюсов =; Кол-во проводников =; Шаг полюсов = / =; количество пазов / полюс / фаза = / (x) = количество катушек = / = угол паза = / шаг полюса = / = шаг обмотки = (угол паза) = = Следовательно, размах катушки = / = пазы Yb = и Yf = Подключения: Rs =, Ys = + / =; Bs = + / = Таблица обмоток: Фаза R + = + = + = + = () (+) + = + = + = B + = + = + = () + = + = + = + = () Y + = + = + = + = () + = + = + =

16 Y F Rs Ys Bs R F Рис.Схема обмотки Ex .. Разработайте и начертите разработанную схему обмотки двигателя переменного тока со следующими деталями: Кол-во полюсов = кол-во полюсов. фаз =, количество пазов =, двухслойная волновая обмотка, соединение звездой. Soln: Кол-во полюсов =; Кол-во проводников =; Шаг полюсов = / =; количество пазов / полюс / фаза = / (x) = Количество катушек = / = Угол паза = / шаг полюса = / = Шаг обмотки = (угол паза) = = Следовательно, размах катушки = / = пазы Соединения: Rs =, Ys = + / =; Bs = + / = Yb = и Yf = Таблица обмоток: Фаза R + = + = + = + = () + = + = + = + = B + = + = + = () + = + = + =

17 + = () + = Y + = + = + = + = () + = + = + = + = () Rs R F Рис.Схема обмотки только для фазы R

18 Bs B F Рис. Схема обмотки только для фазы B Ys Y F Рис. Схема обмотки только для фазы Y

19 Rs R F Рис. Схема обмотки для фаз RYB Обмотка с короткими хордами или обмотка с дробным пазом: шаг катушки в многофазных машинах обычно меньше, чем шаг полюсов, и такое расположение обмоток называется обмоткой с коротким шагом, хордовым или дробным пазом.Обычно шаг катушки варьируется от / до полного шага полюсов. Размах катушки меньше 1 шага полюсов на практике не используется. Потому что аккорды больше чем / полюсного шага заметно уменьшили бы фазовую ЭДС. Преимущества обмоток с коротким шагом (хордовыми, с дробными пазами): — Уменьшение количества меди, используемой в выступе (торцевой обмотке), и, следовательно, экономия на меди. Подавление величины определенных гармоник в ЭДС, а также МДС. Примечание: — В интегральной обмотке полного шага прорезь содержит стороны катушки одной и той же фазы.В интегральной обмотке с хордовым шагом некоторые пазы содержат стороны катушки, относящиеся к разным фазам. Взаимосвязь между фазными поясами трехфазной обмотки с гирляндой выполняется аналогично тому, как описано ранее для обмотки с полным шагом. Например: рассмотрим статор двигателя с прорезями, намотанными на шесть полюсов. Такой двигатель будет иметь синхронную скорость, об / мин, а количество пазов на полюс на фазу составляет: — q = = X

20 Если тот же статор перематывается на более низкую скорость, скажем, об / мин, т.е.е. для полюсов количество пазов на полюс на фазу будет тогда: — q = = = X В асинхронных двигателях такие случаи обычно возникают, когда статоры с одинаковым количеством пазов наматываются для более чем одной скорости или количества полюсов Однако для обмоток с дробными пазами с точки зрения симметрии количество пазов должно делиться на количество фаз. т.е. ограничения обмоток с дробными пазами: — Его можно использовать только с двухслойными обмотками; — Количество параллельных цепей ограничено. Обмотка с дробными пазами отличается от обмоток с цельными пазами тем, что она должна состоять из групп катушек с разными номерами. катушек и каждая фаза должны занимать одинаковое количество пазов, иначе обмотка будет разбалансирована.Обычно обмотка с дробными пазами представляет собой комбинацию двух типов групп катушек: одна, в которой количество катушек в группе равно целой части количества пазов на полюс на фазу. Другой, в котором количество витков на одну больше, чем в первом типе. Если, например, количество пазов на полюс на фазу равно 1/2, обмотка будет построена из чередующихся групп катушек, содержащих по две и три катушки каждая, за каждой группой из двух катушек следует группа из трех катушек. количество слотов на полюс на фазу составляет: — Иногда дробное число слотов на полюс на фазу выражается неправильной дробью, т.е.е. c q = d В приведенном выше примере c = и d = Чтобы получить сбалансированную или симметричную обмотку, необходимо, чтобы это было целое число. S t m Где, S — количество слотов, t — наибольший общий множитель для S и P, а m — количество фаз.

21 Расположение обмоток с дробным пазом с помощью таблиц: Группы катушек в обмотке с дробным пазом легко размещаются с помощью стола.На листе бумаги с миллиметровой линовкой таблица строится с таким количеством горизонтальных линий, сколько полюсов, и каждая линия делится на квадраты C, где C — числитель неправильной дроби, представляющей количество прорезей на полюс на фазу, а не . фаз. Затем таблица разделена вертикальными линиями, образующими три равных столбца для трех фаз с блоками C на фазу. После этого в порядковой последовательности поля заполняются номерами слотов с интервалом в d прямоугольников, где d — знаменатель дроби, выражающей количество слотов на полюс на фазу.Пример — Дано: — S =, p =, m =, q = ½ = / Решение Наибольший общий множитель t для S = и p = равен: — S = = xxp = = x, тогда t = и S / (txm ) = / (x) = целое число .. нарисуйте таблицу, где нет. строки = нет. полюсов и каждый столбец из трех фаз с номером C. вложенных столбцов, где C — числитель неправильной дроби. Заполните поля, начиная с крайнего левого верхнего поля, перекрестными или последовательными числами (представляющими смежные слоты), как показано в таблице ниже. Перейдите вправо, отмечая крестики / числа, разделенные друг от друга знаменателем неправильной дроби числа.слотов на фазу на полюс. Таблица I Подробная информация о положении проводников в разъемах Кол-во полюсов ФАЗА R ФАЗА B ФАЗА YNSNSNS

22 Таблица обмоток Интерпретация: при чтении таблицы по горизонтали построчно записывайте букву соответствующей фазы каждый раз, когда на ней появляется крестик / цифра. свой столбец. Это показывает следующую последовательность катушек каждой фазы под последовательными полюсами. RRBYY, RBBY, RRBYY, RBBY, RRBYY, RBBY Каждая буква указывает катушки каждой фазы, а похожие буквы, идущие одна за другой, указывают, сколько катушек одной фазы будет содержать группа.Таким образом, в нашем примере последовательность показывает, что необходимо подготовить девять групп по две катушки в каждой и девять отдельных катушек. Они будут занимать (x) + = слотов со следующим расположением. ,,; ,,; ,,; ,,; ,,; ,,. N S N S N S Резюме по дробной обмотке слота: когда целое число перед дробью больше единицы, числа в таблице последовательности должны быть этим целым числом и числом, увеличенным на единицу. Таким образом, например, когда q = ½, последовательности будут содержать повторяющиеся одиночные и двухспиральные группы (-), тогда как в случае, когда q = ½, повторяющиеся последовательности будут содержать две катушечные и три катушечные группы (-).Количество целых чисел в периоде равно знаменателю d неправильной дроби, выражающей количество слотов на полюс на фазу; сумма целых чисел равна c, числителю неправильной дроби. Таким образом, когда период состоит из пяти целых чисел (—-), сумма целых чисел равна, то есть равна числителю дроби. Пример. Спроектируйте и нарисуйте разработанную схему обмотки двигателя переменного тока со следующими деталями: Число полюсов = число. фаз =, количество пазов =, двухслойная обмотка внахлест, соединение звездой.Soln: Кол-во полюсов =; Кол-во проводников =; Шаг полюсов = / = .; кол-во слотов / полюс / фаза = / (x) =. Угол паза = / шаг полюсов = /. = Шаг обмотки = (угол паза) = = Отсюда размах катушки = / =. слоты Подключения: Rs =, Ys = + / =; Bs = + / =

23 Рис. Расположение проводов на схеме обмотки

24 Рис. Схема обмотки только для фазы R Рис. Схема обмотки только для фазы Y Rs R F Ys Y F

25 B F Bs Рис.Схема обмотки только для фазы B MUSH WINDING: Эта обмотка очень часто используется для небольших асинхронных двигателей с круглыми проводниками. Это однослойная обмотка, в которой все катушки имеют одинаковый пролет (в отличие от концентрической обмотки, где катушки имеют разные пролеты). Каждая катушка намотана на каркас, что делает одну сторону катушки короче другой. Обмотка надевается на сердечник путем опускания жил по одному в заранее изолированные пазы. Сначала помещаются короткие стороны катушки, а затем длинные стороны катушки.Длинная и короткая стороны катушки занимают чередующиеся слоты. Также можно заметить, что концы катушки, расположенные в соседних пазах, пересекают друг друга, то есть попеременно перемещаются влево и вправо. Поэтому иногда это называют корзиночной намоткой.

26 Шаг катушки Рис. Пушистая обмотка с шагом в один виток. Следует помнить о следующем: при проектировании кашированной обмотки следует учитывать следующее: катушки имеют постоянный диапазон. На каждый паз приходится только одна сторона катушки, поэтому количество сторон катушки равно количеству прорезей.На каждую фазу на пару полюсов приходится только одна группа катушек, поэтому максимальное количество параллельных путей на фазу равно паре полюсов. Размах катушки должен быть нечетным. Таким образом, для слот-автомата с полюсами размах катушки должен быть / =, а для слот-машины с полюсами размах катушки не должен быть / =; должно быть либо слоты, либо. Это потому, что катушка состоит из длинной и короткой сторон катушки. Длинная и короткая стороны катушки размещаются в чередующихся пазах, и, следовательно, одна катушка будет находиться в слоте с четным номером, а другая — в слоте с нечетным номером, что дает диапазон катушки, который является нечетным целым числом.Пример: Рассмотрим данные обмотки с множеством обмоток. Данные: S =; p =; m =; type = Mush Количество групп катушек на фазу = Количество катушек в группе = PK = = = S q = = = mp

27 Шаг катушек = SYS = = = p Это четное число, следовательно, обмотка невозможно при равномерном размахе катушки. Следовательно, он сокращается на один слот, и используется диапазон катушек с разъемами. Электрический угол, γ = γ = P = = o Угол между соседними пазами, α = γ α = S = o = o Расстояние между началами каждой фазы, λ o α = = oo = пазы Если начало фазы R — это прорезь, тогда начало фазы Y — это прорезь + λ =, а начало фазы B — это прорезь + λ = + = Группа катушек фазы A: Положите группу катушек, принадлежащую фазе A, внутри прорезей, и ,.Группа катушек фазы B: рис. Схема обмотки, показывающая группу катушек фазы A Рис. Схема обмотки, показывающая группу катушек фазы B

28 Группа катушек фазы C: рис. Схема обмотки, показывающая группу катушек фазы C, фазы A, B и C Соединения катушечной группы и клеммы NSACBACB Рис. Схема обмотки для многослойной обмотки Ex. Спроектируйте и нарисуйте разработанную схему обмотки двигателя переменного тока со следующими деталями: Число полюсов = число. фаз =, количество пазов =, однослойная кашицеобразная обмотка.Soln: Кол-во полюсов =; Кол-во проводников =; Шаг полюсов = / = (должен быть нечетным) количество пазов / полюс / фаза = / (x) = угол паза = x / шаг полюсов = x / = Соединения: Rs =, Bs = + / =; Ys = + / =

29 Рис. Схема обмотки для всех фаз Каталожные номера :. Курс проектирования электрических машин А. К. Сони. Конструирование электрических машин В. Н. Миттл. Характеристики и конструкция машин переменного тока М. Г. Сэй. Электротехнический рисунок С. Ф. Девалкар. Электротехнический рисунок К.Л. Наранг. и связанные веб-сайты. Кришна Васудеван и др. al. Электрические машины II, Индийский технологический институт, Мадрас

737 Электрика