Обмотка статорная — Энциклопедия по машиностроению XXL

Отметим, что уравнения электромагнитных переходных процессов в двигателях переменного тока (асинхронных или синхронных) являются существенно нелинейными в силу того, что электромагнитный вращающий момент выражается в виде векторного произведения потокосцепления и тока. Кроме того, у асинхронного двигателя взаимоиндуктивности между статорными и роторными обмотками являются функциями угла 0 между магнитными осями фаз статора и ротора. Угловая скорость ротора 0D, являющаяся функцией времени t (независимого переменного), связана дифференциальной зависимостью с углом 0. Поэтому уравнения, в которых потокосцепления выражаются через токи, являются также нелинейными [61], [105].  [c.18]

Известна и другая схема электронасоса этого типа — с понижающим трансформатором (преобразователь фаз и напряжения) в едином блоке с асинхронным низковольтным электродвигателем и гидравлической частью насоса (рис. 2.2). В этом случае обмотка статора И питается пониженным напряжением трансформатора, обычно располагаемого над статором и не имеющего высоковольтной изоляции. Статор находится в воде в тех же условиях, что и ротор, который вместе с расположенным на его валу рабочим колесом вращается в подшипниках, смазываемых перекачиваемым теплоносителем. Такая схема отличается от предыдущей тем, что малая величина напряжения, подаваемого на обмотку статора электродвигателя от трансформатора, допускает работу обмотки статора без изоляции. В сравнении с электронасосом с сухим статором этот электронасос также имеет более высокий КПД и большую надежность из-за отсутствия статорной перегородки. Обмотка трансформатора вынесена в атмосферу и, естест-  

[c.26]

Размещение в замкнутом объеме герметичных насосов подшипниковых опор, ротора, статорной перегородки и обмотки статора, являющихся источниками теплоты, а также присутствие в непосредственной близости от перекачиваемой среды конструкционных материалов, неработоспособных при высокой температуре, приводит к необходимости предусматривать в этих насосах эффективную систему теплоотвода. На рис. 4.2, а показана возможная схема охлаждения, циркуляция в которой обеспечивается насосом-пятой J0 или установленным на валу специальным импеллером.  

[c.99]

Пуск включением сопротивления в цепь статора. При пуске последовательно в каждую фазу статорной обмотки включается активное или индуктивное сопротивление, которое создаёт добавочное падение напряжения и тем уменьшает величину пускового тока. По окончании пуска сопротивление шунтируется. Недостаток — сильное уменьшение пускового момента. Способ применим для двигателей, пускаемых редко и под малой нагрузкой.  [c.538]

Торможение методом противовключения с применением реле нулевой скорости. Динамическое торможение с питанием статорной обмотки постоянным током  [c.144]

Статорные обмотки — Выводы -Обозначение 396  

[c.534]

Технические данные 407 — — трехфазные — Статорные обмотки — Выводы — Обозначения 396  [c.549]

Принцип действия сельсинов в трансформаторном режиме. Статорные обмотки сельсина-датчика (фнг. 16) встречно сое-  [c.498]

Изменение направления скорости вращения асинхронных электродвигателей трехфазного тока достигается переключением любой пары из трех проводов, присоединенных к статорной обмотке  [c.21]

Катушки статорной обмотки в компл………..  [c.300]

Обмазка обмоток. У электрических машин открытого и защищенного исполнения, работающих в тяжелых условиях окружающей среды, при отсутствии возможности их замены электрическими машинами закрытого исполнения статорные обмотки необходимо обмазывать пастами. При этом нужно учитывать, что обмазка обмоток пастами снижает мощность машин на 5—30% (чаще всего на 10—20%) в зависимости от состава пасты, качества обмазки, толщины слоя пасты, размеров и конструкции машин. Поэтому машины после покрытия их обмоток пастами должны проходить тепловые испытания с целью установления новой номинальной мощности. Новая номинальная мощность и номинальный ток должны указываться на паспорте машины. Технические данные паст и технология обмазок приведены в табл. 42.   [c.986]

Определение неисправностей в обмотках. Определение одноименных выводов статорных обмоток. Для определения одноименных выводов статорных обмоток к последовательно соединенным двум каким-либо фазам обмотки собранной машины подводится пониженное напряжение, а к третьей фазе присоединяется вольтметр или лампа. При соединении одноименных выводов (правильное соединение) показания вольтметра равны нулю, в противном случае (неправильное соединение) вольтметр покажет напряжение, почти равное напряжению сети. После определения одноименных выводов двух фаз таким же методом определяют выводы третьей фазы. По другому методу двигатель с соединенной в звезду обмоткой запускают вхолостую на пониженном напряжении. Если двигатель гудит, но не вращается, ток во всех фазах различен и велик, то поочередным переключением выводов отдельных фаз устраняются указанные неисправности.  

[c.986]

Бы ю изготовлено и испытано 12 таких двигателей мощностью 5—30 кВт с разной конструкцией наружного радиатора и различными способами его охлаждения [127, 128, 130, 133]. Применение ЦТТ привело к снижению перегрева статорной обмотки на 20—40 %, что позволяет повысить габаритную мощность таких двигателей на 15—20 % или существенно расширить диапазон изменения частоты вращения регулируемых двигателей. Отмечено существенное (на 1,5—2,5 %) повышение КПД этих двигателей.  

[c.136]

Пазовые статорные обмотки  [c.849]

Станки для намотки статорных обмоток имеются двух типов для намотки секций внутри статора и намотки витков секций вне статора. К станкам второго типа относится станок для обмотки статоров, пока-  [c.850]

Другая проблема, связанная с разрушением деталей из меди, возникает в объединенных статорных обмотках. Существуют медные трубчатые проводники, которые монтируют в пазы статора и выводят к водяным кожухам, где их соединяют. Эти обмотки подвергаются действию электромагнитных сил, возникающих при прохождении через них тока и возбуждающих вибрацию, которая может привести к усталостному разрушению. К сожалению, пока нет возможности повысить усталостную прочность меди настолько, чтобы она могла успешно сопротивляться действию этих сил, поэтому для предотвращения разрушения обмоток их необходимо жестко закреплять при намотке изоляции,  

[c.236]

При вращении коленчатого вала двигателя 1 и жестко связанного с ним ротора генератора в статорных обмотках возбуждается переменный ток, который с помощью диода транзисторов через выпрямитель 2 электронного тиристорного коммутатора 3 с троекратным умножением напряжения заряжает накопительный конденсатор. При определенном положении ротора в обмотке датчика 4 накопительный конденсатор разряжается на первичную обмотку катушки зажигания (высоковольтный трансформатор) 5 и в ее вторичной обмотке возникает высоковольтный импульс, обеспечивающий электрический разряд в свече зажигания 6.  

[c.58]

На сборочных чертежах, на видах якорных, статорных, трансформаторных, радиаторных и других подобных узлов пакеты из листов или секций, а также обмотки и другие наборы следует показывать как монолитные тела.  [c.96]

Переключения статорной обмотки асинхронного двигателя с треугольника на звезду (табл. 35) можно рекомендовать для двигателей с напряжением до 1000 В,  [c.53]

Сложнее переключить статорную обмотку двигателя на другую схему соединения, если она выполнена одиночным проводом. В таких случаях переключение секций обмотки возможно лишь при капитальных ремонтах двигателей. Переключение ответвлений понижающего трансформатора для снижения рабочего напряжения асинхронных двигателей также является нормальным эксплуатационным п )ие-мом, направленным на повышение коэффициента мощности, если данный трансформатор не питает одновременно другие приемники, не допускающие снижения напряжения на их зажимах.

 [c.53]

При пайке между медными электродами электроконтактных сварочных машин соединяемые детали не должны сильно отличаться по своим теплофизическим свойствам, иначе место нагрева при прохождении тока может переместиться из места контакта в одну из них или в электрод. Подобные затруднения возникают и при различной толщине паяемых деталей и пайке конструктивно сложных изделий, таких, например, как проводов в штепсельные разъемы, колец роторов, статорной обмотки и т. д.  

[c.223]

Если статорную обмотку по-прежнему присоединить к сети переменного тока, а обмотки К а В разомкнуть (фиг. 85, б), то напряжение, получаемое на выходе обмотки А при повороте ротора, будет пропорционально синусу угла поворота. Другим включением обмоток можно получить на выходе трансформатора напряжение, про-порциональное косинусу угла поворота.  

[c.137]

При включении статорной обмотки треугольником попарно соединяют выводы С/ и С6, С2 и С4, СЗ и С5. К образовавшимся трем точкам присоединяют питающие провода трехфазной сети.  [c.126]

При включении статорной обмотки звездой концы С4, С5 н С6 соединяют вместе, а к началам С/, С2, СЗ присоединяют питающие провода трехфазной сети.  [c.126]

Для привода крановых механизмов, в которых допускается ступенчатое изменение частоты вращения, применяют двухскоростные асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором. На статоре у этих двигателей обычно размещены две обмотки с разным числом полюсов. Поочередное включение каждой из статорных обмоток обеспечивает работу двигателя с различной частотой вращения.  [c.145]

Основная опасность при эксплуатации систем водяного охлаждения генераторов, приводящая к закупорке полых медных проводников статорной обмотки, связана с процессом образования меднооксидных отложений  [c.212]

Для проверки эффективности предложенных ингибиторов и уменьшения скорости коррозии внутренних каналов статорной обмотки генераторов они были введены в охлаждающую воду действующих генераторов [5]. Испытания показали, что в течение нескольких месяцев после введения ингибиторов скорость коррозии по сравнению с контрольной (без ингибиторов) системой постепенно уменьшается сначала в 3—5, затем в 80—130 и наконец в 1000 раз и более. Достигнутый уровень низких скоростей коррозии Защитная пленка комплексных ионов меди с компонентами ингибитора образуется на границе меди с водой и сопровождается адсорбцией моноэтаноламина и бензотриазола. Процессы адсорбции и формирования пленки длятся несколько суток. Через б сут после введения в систему концентрация бензотриазола падает в 25—30 раз, а спустя еще неделю становится меньше предела обнаружения. Тем не менее, высокий ингибирующий эффект, обусловленный образованием защитной пленки, сохраняется в течение длительного времени. Повторное введение бензотриазола требуется не чаще 1—2 раз в полугодие.  [c.219]

Кроме числа полюсов, угол шагового поворота зависит также от схемы управления двигателем. Она может быть трех- или шеститакт-ной, т. е. полный цикл переключения статорных обмоток может осуществляться за 3 или 6 управляющих импульсов. При шести-тактной системе частота срабатывания в 2 раза выше, чем при трехтактной. При первом такте напряжение в этом случае подается на первую обмотку статора, при втором — на первую и вторую, при третьем — только на вторую, при четвертом — на вторую и третью, при пятом — только на третью, при шестом — на третью и первую.  [c.202]

Управление работой шагового двигателя, т. е. заданная последовательность подключения статорных обмоток, осуществляется электронным устройством, которое работает по принципу кольцевой схемы (рис. 125). Основу устройства при трехтактной схеме включения составляют три тиратрона 1, 2, 3, в анодную цепь которых включены обмотки 4, 5, 6 секций полюсов шагового электродвигателя. Если из узла программы на вход схемы подать несколько положительных импульсов, то первый из них, изменяя потенциал сетки первого, допустим, тиратрона, вызовет его зажигание, в анодной цепи и обмотке 4 потечет ток, ротор электродвигателя повернется на один шаг. Вместе с тем, ток в цепи первого тиратрона приведет к появлению тока в цепи R1—R2—R3 (на рисунке его направление показано штриховой линией). Вследствие падения напряжения на сопротивлении потенциал сетки второго тиратрона окажется выше, чем третьего, и следующий импульс приведет к зажиганию второго тиратрона, при этом первый погаснет, чему способствует рязряд конденсатора С1 при включении второго тиратрона. Ротор сделает следующий шаг. Третьим импульсом зажигается третий тиратрон и гасится второй и т. д., т. е. схема работает по кольцу автоматически. Шаговые электродвигатели развивают небольшой крутящий момент, при максимальной частоте срабатывания у двигателя ШД-4 он равен 0,025, у ШД-4В — 0,02, а у ШД-5Б — 0,008 кгс-см.  [c.202]

В электронасосах с мокры.м статором герметичная цилиндрическая перегородка отсутствует, а перекачиваемый теплоноситель заполняет всю внутреннюю полость электродвигателя, в том числе и статорную. Железо ротора и статора, а также обмотка статора должны иметь водостойкую изоляцию, способную сохранять свои свойства под воздействием изменяющихся условий работы, а также в случае загрязнения обмотки радиоактивными продуктами деления. Наружный корпус двигателя и электро-вводы— прочно-плотные, рассчитанные на рабочее давление. КПД двигателя с мокрым статором на 5—10 % выше, чем двигателя с сухим TatopoM [3].  [c.26]

Размещение статорных обмоток показано на фиг. 36, где 1 — обмотка добавочных полюсов, 2 — обмотка возбуждения и, 3 компенсационная, Ротор (или якорь) двигателя таков же, как у двигателя постоянного тока, но обмотка всегда выполняется петлевой, и пазы делаются полузакрытими для уменьшения коэ-фициента Картера [7].  [c.474]

Три статорные обмотки датчика I, //, II сосдпнены встречно с тремя статорными обмотками приемника. Роторные обмотки Датчика и приемника (обмотка возбуждения) соединены между собой параллельно и питаются от общего источника переменного нанряжения Ug.  [c.495]

Статорные и роторные обмотки малогабаритных машин, специальные малогаба ритные аппараты и приборы Электри 1еские машины, обмотки электромагнитов аппаратуры  [c.998]

В общепромышленных двигателях средней мощности греющие потери в роторе составляют 30—35 % общих греющих потерь. Изготовлено и испытано восемь таких двигателей с ТТ в валу [131] мощностью от 5 до 30 кВт. В связи с тем что стоимость этих двигателей сравнительно небольшая, в качестве наружного радиатора для рассеивания тепла изготовлялся простейший вентилятор-радиатор, укрепленный на наружном конце вала — тепловой трубы, и его охлаждение осуществлялось за счет самовентиляции. Двигатели, как правило, имели увеличенный диаметр вала — тепловой трубы и по внешнему виду не отличались от серийных. На двигателях мощностью менее 10 кВт эффект от применения ТТ оказался сравнительно небольшой (5— 10°С), что обусловлено низким классом нагревостонко-сти изоляции и соответственно невысоким перегревом ротора. На двигателях мощностью более 10 кВт перегрев статорной обмотки снизился иа 13—19°С, причем наибольший эффект получен у двухполюсных двигателей с частотой вращения 3000 мин .  [c.136]

Турбогенератор. На одном валу с газовой турбиной и ко.мпрессором установлен электрический генератор, изготовленный заводом Электросила . Тип генератора Т2-6-2, мощность 6000 кет, напряжение статорной обмотки 6,3 кв, охлаждение статора и ротора воздушное.  [c.38]

Электропорошковый тормоз с жидким заполнителем, применяемый ВНИИГидромашем для испытания гидромашин, показан на рис. 8. Вал электромагнитного тормоза 1 соединяется с валом испытываемой машины. На валу тормоза закреплен ротор 3, который вращается в зазоре магнитопровода статора 6. В статоре помещены обмотки возбуждения 5, создающие магнитный поток в зазоре, заполненном ферромагнитным порошком. При увеличении тока возбуждения увеличивается магнитная индукция в рабочем зазоре и увеличивается тангенциальная сила, необходимая для сдвига ведущей части относительно ведомой. Статорная часть электромагнитного тормоза 6 установлена на подшипники и через пружинный динамометр 7 опирается на неподвижный корпус 4. По показаниям индикатора 9 динамометра можно определить  [c.13]

БТСЗ работает следующим образом. При вращении ротора генератора в статорных обмотках наводится переменное напряжение, которое подается к электронному коммутатору и далее через двухполупериодный в-ыпрями-тель с троекратным умножением напряжения заряжает накопительный конденсатор. Накопительный конденсатор разряжается на первичную обмотку катушки зажигания, а в ее вторичной обмотке наводится высоковольтный импульс, обеспечивающий -электрический разряд между электродами свечи зажигания.  [c.76]

При включенном выключателе зажигания S1 и при вращении ротора в статорной обмотке магнитоэлектрического датчика G индуктируется переменная ЭДС. Положтельный полупериод напряжения отпирает транзистор VT1, а отрицательный полупериод напряжения запщзает его. При отпирании транзистора по первичной обмотке проходит ток, который создает магнитный поток, охватывающий витки первичной W1 и вторичной W2 обмоток. Запирание транзистора вьлзывает быстрое уменьшение тока в первичной обмотке и наведенного им магнитного потока, что приводит к образованию высокого напряжения во вторичной обмотке катушки зажигания.  [c.27]

Весьма сложной является задача ограничения вибраций обмотки статора, вызванных как переменными магнитными силами, так и воздействием колеблющегося сердечника. Это особенно относится к выступающим из сердечника лобовым частям обмотки. Для снижения вибраций лобовых частей статорной обмоткн в мощных турбогенераторах отдельные стержни соединяют при помощи формующегося материала, а затем обмотку закрепляют относительно сердечника, используя предварительно напряженные элементы.  [c.521]

Схема прибора дана на рис. 150. Прибор состоит из привода и измерительного устройства. К приводу относится однофазный электродвигатель 2 (75 вт 50 гц 6000 об мин), вал ротора которого выступает из корпуса. На верхнем его конце закреплен ротор управляющего вспомогательного генератора 1 с цилиндрическим восьмиполюсным постоянным магнитом (четыре пары полюсов). В статорной обмотке генератора (36 в, 3 вт) индуктируется переменное напряжение (четыре периода на каждый оборот двигателя). Скорость вращения устрой-обеспечивается подключением к индуктированному  [c.246]

Секционирование статорных обмоток асинхронных двигателей можно рекомендовать в тех случаях, когда невозможно осз ществить переключение обмотки статора с треугольника на звезду. Если двигатели изготовлены с параллельными ветвями в статорной обмотке, то секционирование осуществляется перепайкой лобовых соединений обмотки.  [c.53]

У—цилиндрический элeмeF т разборного кольца шток J—полный ротор асинхронного двигателя 4—статорные обмотки 5—диск со ступицей и радиальными вырезами 5—тяга 7—шарнирный узел 5—гайка 5—вал, с одной стороны которого правая, а с другой — левая резьба /(7—привод //-редуктор  [c.69]

В приведенном сравнении предполагается, что гироскоп не потребляет электрической энергии на поддержание Я = onst. В действительности, даже если не учитывать тепловые потери в статорных обмотках гиромотора и потери на внутреннее трение в упругих элементах конструкции гиромотора, то неизбежные при периодических внешних возмущениях моменты гироскопической реакции вызовут появление в опорах ротора моментов трения, на преодоление которых также будет затрачиваться энергия.  [c.100]

---

Схемы статорных обмоток | Проектирование электрических машин переменного тока

Страница 10 из 40

1. Трехфазные двухслойные обмотки с целым q. Трехфазные двухслойные обмотки с целым q обычно выполняются с шестью фазовыми зонами. Каждая катушечная группа состоит из q катушек. Удобно при составлении схемы расположить фазовые группы следующим образом: АС’ВА’СВ’. Число катушек в каждой группе q.

Можно пользоваться табличной записью схемы: тогда составляется таблица из числа клеток, равных числу пазов в машине z1, и каждой клетке приписывается порядковый номер паза. Число вертикальных столбцов должно приниматься равным числу пазов на два полюса, т. е. 6q, число горизонтальных рядов — равным числу пар полюсов, т. е. Р=z1/(6q).

Ряс. 4-17. Табличная схема петлевой обмотки с целым q : т = 3, т’ = 6, q = 3, 2р = 6, z’ = 54, α1 = 1
Такая табличная схема, например, показана па рис. 4-17. Катушки, расположенные в таблице друг под другом, будут отстоять па ширину двойного полюсного деления 2τ=6q; катушки, расположенные рядом, будут отстоять друг от друга на одно пазовое деление.
Поскольку для петлевой обмотки результирующая ширина катушки равняется одному пазовому делению, катушки в пределах каждой фазовой зоны должны соединяться по горизонтали. Катушечные группы могут соединяться друг с другом прямыми или косыми межполюсными перемычками.
Прямыми обычно называют перемычки, расположенные в одном слое, т. е. соединяющие либо верхние, либо нижние стороны катушек; коске перемычки соединяют верхнюю сторону одной катушки с нижней стороной другой катушки. Для того чтобы в петлевых обмотках сократить длину межполюсных перемычек, их обычно выполняют прямыми.
Если с помощью межполюсных перемычек замкнуть всю фазу саму на себя, то число перемычек в каждой фазе составит 2р, а общая длина их будет равна длине окружности статора. Разомкнув любую перемычку в удобном по конструктивным соображениям месте, получим последовательное соединение фазы с одной параллельной ветвью. Схема такой обмотки представлена на рис. 4-18, а.
Образование симметричных ветвей в фазе не представляет особого труда; при этом необходимо помнить, что если направления э. д. с. в катушках одной фазовой зоны (например, А) условно принять от начала к концу, то в другой фазовой зоне (А’) направление э. д. с. будет от конца к началу катушки. Схема, аналогичная рис. 4-18, а, но с двумя параллельными ветвями в каждой фазе представлена на рис. 4-18, б.
Для волновой обмотки результирующая ширина катушки равна двойному полюсному делению, поэтому катушки, расположенные друг под другом в таблице, будут нормально соединяться по вертикали таблицы с помощью лобовых частей, без всяких перемычек. Нетрудно видеть, что число таких вертикальных ходов в каждой фазовой зоне будет q. Каждый вертикальный

ход замкнется сам на себя. Следует разомкнуть каждым ход и косой перемычкой, по длине равной одному пазовому делению, соединить последовательно все ходы одной фазовой зоны (рис. 4-19).

Рис. 4-18. Схема петлевой обмотки с целым q при a1=1 (a), α1 = 2 (б) т = 3, т’ — 6,  q= 3, 2р = 6, Ζ1 = 51

Рис. 4-19. Табличная схема волновой обмотки с целым q: т = 3, т’ = 0, q = 3, 2р = 6, z1 = 54, а1 = 1
Обе фазовые зоны замыкаются двумя прямыми между полюсными перемычками; естественно одну из них разомкнуть для образования начала и конца фазы с одном параллельной ветвью. Схема такой обмотки представлена на рис. 4-20.
Нетрудно видеть, что при образовании параллельных ветвей (если число их больше двух) число между полюсных перемычек будет возрастать.
Как петлевая, так и волновая обмотка, если число параллельных ветвей a1 ≤2р, может быть выполнена либо сосредоточенной, либо распределенной.
Сосредоточенные параллельные ветви располагаются под соседними полюсами и таким образом занимают определенный сектор статора, как,
например, на рис. 4-18, б. Распределенные параллельные ветви обегают весь статор или большую часть его (рис. 4-20, б).
Если воздушный зазор вследствие различных технологических причин оказывается неравномерным вдоль окружности статора, то э д. с. в сосредоточенных параллельных ветвях могут отличаться друг от друга и под действием разности э. д. с. параллельные ветви будут обтекаться уравнительными токами. Распределенные параллельные ветви нечувствительны к неравномерной ширине воздушного зазора машины.

Рис. 4-20. Схема волновой обмотки с целым q при a1= 1 (a), а1 = 2 (б), m = 3, т’ = 6, q = 3, 2р = 6, z1= 54
Следует отметить, что уравнительные токи в сосредоточенных ветвях стремятся выровнять распределение магнитного потока под полюсами и таким образом компенсируют до некоторой степени неравномерность воздушного зазора. Поэтому применение сосредоточенных параллельных ветвей полезно там, где необходимо, например, уменьшать одностороннее магнитное тяжение, которое может иметь место при неравномерном воздушном зазоре вдоль окружности статора.

1. Симметричные трехфазные обмотки с дробным q. При составлении схем обмоток с дробным q необходимо в первую очередь составить чередование катушечных групп. Наиболее распространенным является чередование катушечных групп, обеспечивающее максимальный коэффициент распределения. Чередование катушечных групп в этом случае может быть определено следующим образом [4-12]. В каждой катушечной группе будет, как известно, b катушек или b + 1. Чередование катушечных групп определится, если составить таблицу из с строк и d столбцов, причем первый столбец имеет b + 1 катушку, второй — уже b катушек с последующим дополнением в b + 1 катушку и т. д., пока не образуется полностью заполненная таблица.

Например, если q = 23/7, то с = 3, d — с = 4) b + 1 = 3, то и катушечный ряд будет определяться любой строкой полученного столбца, например:
.

Рис. 4-21. Табличная схема волновой обмотки с дробным q
т = 3, m’ = 6, q = 2,5 zэ = 102, Bp = 15, а1 = 1
После того как определено чередование катушечных групп, следует построить табличную схему обмотки. Число квадратиков в такой таблице должно соответствовать числу zэ элементарной машины по (4-45) или (4-49).

Число квадратиков в каждой строке должно быть равно результирующей ширине катушки по (4-63). Пример такой таблицы приведен на рис. 4-21. Здесь число вертикальных ходов оказывается значительно большим, чем при целом q, поскольку фазовые зоны при дробном q ограничены ступенчатой линией.
Для катушечной петлевой обмотки после определения табличной формы соединение между группами не представляет особых осложнений но сравнению с петлевой обмоткой при целом q, причем число перемычек в обоих случаях равно.
Для волновой же обмотки ступенчатый характер ограничения фазовых зон требует введения большего числа перемычек, чем при целом q. Однако обычно для хорошо составленной волновой обмотки число перемычек оказывается и при дробном q меньшим, чем для петлевой обмотки с тем же q. Число нормальных ходов волновой обмотки с дробным q существенно больше, чем при целом q. Если, например, начать обход обмотки из паза 35, то нормальный ход будет ограничен пазом 8, после чего можно будет сделать прямую перемычку в паз 15 и нормально пройти до паза 57, далее следует косая перемычка в паз 43 и т. д. Здесь «—» обозначает нормальный ход, _| прямую перемычку, _|- косую перемычку. Схема рассматриваемой обмотки показана на рис. 4-22.
При составлении схем обмоток с дробным q следует также обращать внимание на содержание низших гармонических в кривой н. с. Как уже отмечалось в § 4-4, при неблагоприятном чередовании катушечных групп влияние низших гармонических н. с. может отрицательно сказаться на вибрационном состоянии сердечника статора. Более подробно составление схем с дробным q рассмотрено в специальной литературе [4-1], [4-11], [4-14], а также в гл. 9, где показан пример составления волновой схемы многополюсного гидрогенератора.                             

Рис. 4-22. Схема волновой обмотки с дробным q:
т = 3, m’ = 6, q = 2,5, zэ = 102, Вp = 15, а1 = 1.

3. Несимметричные трехфазные обмотки с целым q. Для двухполюсных турбогенераторов иногда применяют обмотки с числом параллельных ветвей а1, большим, чем число полюсов 2р. В этом случае обмотки несимметричны.
Наиболее употребительными являются схемы обмоток с а1 = 4 и 3 при 2р = 2. При составлении таких схем стремятся добиться, чтобы несимметрия в ветвях по величине э. д. с. и по фазе была по возможности минимальной. Правила составления некоторых несимметричных схем изложены в 12-101, (4-3]. В общем случае следует прибегать к сравнению вариантов. Не излагая здесь подробно самих методов составления таких схем, приведем наилучшие варианты для двухполюсных машин с α1 = 4.

Рис. 4-23. Нумерация векторов пазовых э. д. с. при а1= 4, 2р = 2 (я), вектора э. д. с. обмотки с равными амплитудами (б) и синфазной обмотки (а)
Если на одном полюсе располагаются две параллельные ветви, они могут иметь равные амплитуды э. д. с., но при этом не совпадать по фазе или э. д. с. этих ветвей будут совпадать по фазе, но несколько отличаться по амплитуде. В первом случае обмотки будут называться несимметричными с равными амплитудами э. д. с., во втором случае — несимметричными синфазными обмотками. Данные обмоток с равными амплитудами э. д. с., имеющих наименьший угол расхождения, представлены в табл. 4-11 в зависимости от q, данные синфазных обмоток, имеющих наименьшую разность э. д. с., представлены в табл. 4-12. Принятая нумерация векторов показана на рис. 4-23.
Для того чтобы выполнить обмотку с а1 = 4 при 2р= 2, необходимо, чтобы число пазов на полюс и фазу q было кратно 2, если схема выполняется с равными амплитудами э. д. с., и кратно 4, если схема принимается синфазной. Схема петлевой синфазной обмотки с q= 12 и  q= 4 показана на рис. 4-24, а. При q, равном 9, 12 и 15, синфазные обмотки могут быть выполнены с a1 = 3.                                                             

Рис. 4-24. Схема синфазной обмотки (а) т = 3, т’ = 6, z’ = 72, р = 12, 2р = 2, a1 = 4

Рис. 4-24. Схема шестифазной обмотки (б)

                                                                                                                Таблица 4-11
Номера векторов одной ветви обмотки с равными амплитудами э. д. с. (а = 4)

Таблица 4-12

Номера векторов одной ветви синфазной обмотки (а = 4)

1. Шестифазные обмотки. Как уже отмечалось, для синхронных машин применяются шестифазные обмотки с т = 12. Составление таких схем принципиальных затруднений встречать не должно. Пример такой схемы приведен на рис. 4-24, б.

шестиполюсная статорная обмотка асинхронного двигателя — патент РФ 2470445

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано при производстве многофункциональных асинхронных электрических машин. Технический результат — расширение области применения шестиполюсной статорной обмотки асинхронной электрической машины. Данный технический результат достигается тем, что шестиполюсная статорная обмотка асинхронного двигателя состоит из 18 катушечных групп, при этом конец 1 катушечной группы соединен с началом 7, конец 7 — с началом 13, конец 13 — с началом 14, конец 14 — с началом 8, конец 8 — с началом 2, конец 3 — с началом 9, конец 9 — с началом 15, конец 15 — с началом 16, конец 16 — с началом 10, конец 10 — с началом 4, конец 5 — с началом 11, конец 11 — с началом 17, конец 17 — с началом 18, конец 18 — с началом 12, конец 12 — с началом 6, выводы (19-24) взяты от объединенных конца 17 и начала 18 катушечных групп, от объединенных начала 1 и конца 4 катушечных групп, от объединенных начала 3 и конца 6 катушечных групп, от объединенных начала 5 и конца 2 катушечных групп, от объединенных начала 14 и конца 13 катушечных групп, от объединенных начала 16 и конца 15 катушечных групп. 5 ил.

Формула изобретения

Шестиполюсная статорная обмотка асинхронного двигателя из 18 катушечных групп, отличающаяся тем, что конец 1 катушечной группы соединен с началом 7, конец 7 — с началом 13, конец 13 — с началом 14, конец 14 — с началом 8, конец 8 — с началом 2, конец 3 — с началом 9, конец 9 — с началом 15, конец 15 — с началом 16, конец 16 — с началом 10, конец 10 — с началом 4, конец 5 — с началом 11, конец 11 — с началом 17, конец 17 — с началом 18, конец 18 — с началом 12, конец 12 — с началом 6, выводы (19-24) взяты от объединенных конца 17 и начала 18 катушечных групп, от объединенных начала 1 и конца 4 катушечных групп, от объединенных начала 3 и конца 6 катушечных групп, от объединенных начала 5 и конца 2 катушечных групп, от объединенных начала 14 и конца 13 катушечных групп, от объединенных начала 16 и конца 15 катушечных групп.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при производстве многофункциональных асинхронных электрических машин.

Известна шестиполюсная статорная обмотка асинхронного двигателя из 9 катушечных групп, при этом конец 1 катушечной группы соединен с началом 4, конец 4 — с началом 7, конец 2 — с началом 5, конец 5 — с началом 8, конец 3 — с началом 6, конец 6 — с началом 9. Выводы от начал 1, 2, 3 и концов 7,8,9 катушечных групп позволяют соединять фазные обмотки в звезду или в треугольник (рисунок 2.9 на странице 16 книги Богатырева Н.И., Ванурина В.Н., Вронского О.В. «Схемы статорных обмоток, параметры и характеристики электрических машин переменного тока», Краснодар, 2007, 301 с.).

Недостаток данной обмотки в ограниченности ее применения.

Известна шестиполюсная статорная обмотка асинхронного двигателя из 18 катушечных групп, при этом конец 1 катушечной группы соединен с концом 4, начало 4 — с началом 7, конец 7 — с концом 10, начало 10 — с началом 13, конец 13 — с концом 16, конец 3 — с концом 6, начало 6 — с началом 9, конец 9 — с концом 12, начало 12 — с началом 15, конец 15 — с концом 18, конец 5 — с концом 8, начало 8 — с началом 11, конец 11 — с концом 14, начало 14 — с началом 17, конец 17 — с концом 2. Выводы от начал 1, 3, 5 и начал 2, 16, 18 катушечных групп позволяют соединять фазные обмотки в звезду или в треугольник (рисунок 2.12 на странице 17 книги Богатырева Н.И., Ванурина В.Н., Вронского О.В. «Схемы статорных обмоток, параметры и характеристики электрических машин переменного тока», Краснодар, 2007, 301 с. — прототип).

Недостаток данной обмотки в ограниченности ее применения.

Техническим решением изобретения является расширение области применения шестиполюсной статорной обмотки асинхронной электрической машины.

Решение поставленной задачи достигается тем, что шестиполюсная статорная обмотка асинхронного двигателя содержит 18 катушечных групп, при этом конец 1 катушечной группы соединен с началом 7, конец 7 — с началом 13, конец 13 — с началом 14, конец 14 — с началом 8, конец 8 — с началом 2, конец 3 — с началом 9, конец 9 — с началом 15, конец 15 — с началом 16, конец 16 — с началом 10, конец 10 — с началом 4, конец 5 — с началом 11, конец 11 — с началом 17, конец 17 — с началом 18, конец 18 — с началом 12, конец 12 — с началом 6, выводы 19-24 взяты от объединенных конца 17 и начала 18 катушечных групп, от объединенных начала 1 и конца 4 катушечных групп, от объединенных начала 3 и конца 6 катушечных групп, от объединенных начала 5 и конца 2 катушечных групп, от объединенных начала 14 и конца 13 катушечных групп, от объединенных начала 16 и конца 15 катушечных групп.

На фигуре 1 показана схема обмотки, на фигурах 2 и 3 — схема соединения фаз в треугольник и схема токов в сторонах катушек, на фигурах 4 и 5 — схема соединения фаз в две звезды и схема токов в сторонах катушек.

Согласно фигуре 1 в шестиполюсной статорной обмотке асинхронного двигателя из 18 катушечных групп конец 1 катушечной группы соединен с началом 7, конец 7 — с началом 13, конец 13 — с началом 14, конец 14 — с началом 8, конец 8 — с началом 2, конец 3 — с началом 9, конец 9 — с началом 15, конец 15 — с началом 16, конец 16 — с началом 10, конец 10 — с началом 4, конец 5 — с началом 11, конец 11 — с началом 17, конец 17 — с началом 18, конец 18 — с началом 12, конец 12 — с началом 6, выводы 19-24 взяты от объединенных конца 17 и начала 18 катушечных групп, от объединенных начала 1 и конца 4 катушечных групп, от объединенных начала 3 и конца 6 катушечных групп, от объединенных начала 5 и конца 2 катушечных групп, от объединенных начала 14 и конца 13 катушечных групп, от объединенных начала 16 и конца 15 катушечных групп.

Согласно фигурам 2 и 3 при включении в сеть обмотки выводами 20, 21, 22 по схеме треугольника фазные зоны составляют 120 электрических градусов (стороны катушек фазы А обозначены квадратами, фазы В — треугольниками и фазы С — кругами).

Согласно фигурам 4 и 5 объединением выводов 19, 23, 24 в нулевую точку статорная обмотка без разрыва питания соединяется в две параллельные звезды с шириной фазной зоны 60 электрических градусов, как и стандартного шестиполюсного асинхронного двигателя. Соединения в треугольник и в две параллельные звезды определяют разную номинальную мощность двигателя, а пусковой ток при соединении фаз в треугольник в 1,73/2 раза меньше, чем при соединении фаз в две параллельные звезды.

Данное техническое решение позволяет выполнять переключение шестиполюсной статорной обмотки асинхронного двигателя с треугольника на две параллельные звезды без разрыва питания, что способствует снижению величины пускового тока двигателя при простейшей схеме коммутации. Включение в сеть обмотки по схеме треугольника или в две параллельные звезды обеспечивает и разную номинальную мощность на валу двигателя.

Четырехполюсная статорная обмотка асинхронной электрической машины

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при производстве многофункциональных асинхронных электрических машин.

Известна четырехполюсная статорная обмотка асинхронной электрической машины из 6 катушечных групп, у которой конец 1 катушечной группы соединен с началом 4, конец 2 — с началом 5, конец 3 — с началом 6. Выводы от начал 1, 2, 3 и концов 4, 5, 6 катушечных групп позволяют соединять фазные обмотки в звезду или в треугольник (рисунок 2.8 на странице 16 книги Богатырева Н.И., Ванурина В.Н., Вронского О.В. «Схемы статорных обмоток, параметры и характеристики электрических машин переменного тока», Краснодар, 2007, 301 с.).

Недостаток данной обмотки в ограниченности ее применения.

Известна четырехполюсная статорная обмотка асинхронной электрической машины из 12 катушечных групп, у которой конец 1 катушечной группы соединен с концом 4, начало 4 — с началом 7, конец 7 — с концом 10, конец 3 — с концом 6, начало 6 — с началом 9, конец 9 — с концом 12, конец 5 — с концом 8, начало 8 — с началом 11, конец 11 — с концом 2. Выводы от начал 1, 3, 5 и начал 2, 10, 11 катушечных групп позволяют соединять фазные обмотки в звезду или в треугольник (рисунок 3.5 на странице 42 книги Богатырева Н.И., Ванурина В.Н., Вронского О.В. «Схемы статорных обмоток, параметры и характеристики электрических машин переменного тока», Краснодар, 2007, 301 с. — прототип).

Недостаток данной обмотки в ограниченности ее применения.

Техническим решением изобретения является расширение области применения четырехполюсной статорной обмотки асинхронной электрической машины.

Решение поставленной задачи достигается тем, что четырехполюсная статорная обмотка асинхронной электрической машины содержит 12 катушечных групп, при этом конец 1 катушечной группы соединен с началом 7, конец 7 — с началом 8, конец 8 — с началом 2, конец 3 — с началом 9, конец 9 — с началом 10, конец 10 — с началом 4, конец 5 — с началом 11, конец 11 — с началом 12, конец 12 — с началом 6, выводы взяты от начала 1, от начала 3, от начала 5, от конца 2, от конца 4, от конца 6, от объединенных конца 7 и начала 8 катушечных групп, от объединенных конца 9 и начала 10 катушечных групп, от объединенных конца 10 и начала 12 катушечных групп.

На фигуре 1 показаны соединения катушечных групп фазных обмоток, на фигуре 2 — последовательность соединения фаз в треугольник обмотки асинхронного генератора, на фигурах 3-6 — схема включения конденсаторов, векторная диаграмма ЭДС и токов намагничивания, на фигурах 7-10 — векторная диаграмма ЭДС и токов при нагрузке на генератор и характер изменения токов в частях фазной обмотки, на фигурах 11-13 — последовательность соединения фаз в треугольник обмотки асинхронного двигателя, на фигурах 14-15 — соединение фаз в две звезды обмотки асинхронного двигателя.

Согласно фигуре 1 в четырехполюсной статорной обмотке асинхронной электрической машины из 12 катушечных групп конец 1 катушечной группы соединен с началом 7, конец 7 — с началом 8, конец 8 — с началом 2, конец 3 — с началом 9, конец 9 — с началом 10, конец 10 — с началом 4, конец 5 — с началом 11, конец 11 — с началом 12, конец 12 — с началом 6, выводы взяты от начала 1, от начала 3, от начала 5, от конца 2, от конца 4, от конца 6, от объединенных конца 7 и начала 8 катушечных групп, от объединенных конца 9 и начала 10 катушечных групп, от объединенных конца 10 и начала 12 катушечных групп.

Согласно фигуре 2 фазы статорной обмотки асинхронного генератора соединяются в треугольник в последовательности: конец первой (вывод 15) с началом второй (вывод 16), конец второй (вывод 17) с началом третьей (вывод 18), конец третьей (вывод 19) с началом первой (вывод 14).

Согласно фигурам 3-6 конденсаторы возбуждения С включены на выводы (14, 19), (15, 16), (17, 18). При холостом ходе генератора магнитный поток от токов намагничивания i_µа, i_µв, i_µс индуцирует относительно выводов (14 и 15) и (20 и 21), например, фазной обмотке А одинаковые по величине ЭДС E _14-15 и Е _20-21 со смещением на 60° электрических градусов. На фигуре 4 стороны катушек фазы А обозначены квадратами, фазы В — треугольниками и фазы С — кругами (отмечено и расположение выводов). Относительно выводов 14 и 15, а также относительно выводов 20 и 21 фазные зоны составляют 120 электрических градусов.

Согласно фигурам 7-9 при включении активной нагрузки R на выводы 20, 21, 13 векторная сумма токов возбуждения и нагрузки в частях фазной обмотки (также на примере фазы А) составляет разные величины. Расположение сторон катушек частей фазных обмоток с большим и малым током позволяет выполнять катушки частей обмоток проводом разного сечения.

Согласно фигурам 10-12 фазы статорной обмотки асинхронного двигателя соединяются в треугольник в такой последовательности: конец первой фазы (вывод 15) с началом третьей (вывод 18), конец третьей (вывод 19) с началом второй (вывод 16), конец второй (вывод 17) с началом первой (вывод 14). В сеть включаются выводы (17, 14), (15, 18), (19, 14). Ширина фазной зоны также 120 электрических градусов. ЭДС между выводами Е _20-21=E _21-13=Е _13-20=0.

Согласно фигурам 13-15 объединением выводов 13, 20, 21 в нулевую точку статорная обмотка двигателя соединена в две параллельные звезды, ширина фазной зоны становится равной 60 электрическим градусам, как и у стандартного четырехполюсного двигателя. Соединения в треугольник и в две параллельные звезды определяют разную номинальную мощность на валу двигателя, а пусковой ток двигателя при соединении фаз в треугольник в 1,73/2 раза меньше, чем при соединении фаз в две параллельные звезды.

Данное техническое решение позволяет четырехполюсную статорную обмотку при одной последовательности соединения фаз в треугольник привалу двигателя, а пусковой ток двигателя при соединении фаз в треугольник в 1,73/2 раза меньше, чем при соединении фаз в две параллельные звезды.

Данное техническое решение позволяет четырехполюсную статорную обмотку при одной последовательности соединения фаз в треугольник применить в асинхронном генераторе, например автономной электростанции, а при другой последовательности соединения фаз в треугольник — в асинхронном двигателе, при этом в асинхронном двигателе соединение фаз в треугольник может быть преобразовано в соединение в две параллельные звезды без разрыва цепи питания.

Выполнение частей фазных обмоток генератора из провода разного сечения способствует повышению его энергоэффективности за счет характерного изменения токов в частях обмотки и потерь в обмотке в целом с ростом нагрузки. Предварительное включение обмотки асинхронного двигателя в сеть по схеме треугольника с последующим переключением на две параллельные звезды позволяет снизить пусковой ток двигателя, а также изменить и номинальную мощность двигателя.

Четырехполюсная статорная обмотка асинхронной электрической машины из 12 катушечных групп, отличающаяся тем, что конец 1 катушечной группы соединен с началом 7, конец 7 — с началом 8, конец 8 — с началом 2, конец 3 — с началом 9, конец 9 — с началом 10, конец 10 — с началом 4, конец 5 — с началом 11, конец 11 — с началом 12, конец 12 — с началом 6, выводы взяты от начала 1, от начала 3, от начала 5, от конца 2, от конца 4, от конца 6, от объединенных конца 7 и начала 8 катушечных групп, от объединенных конца 9 и начала 10 катушечных групп, от объединенных конца 10 и начала 12 катушечных групп.

Обмотки статора электродвигателя, классификация, характеристики, применение

Обмотки статоров различных типов и видов электрических машин переменного тока разнообразны по конструкции, технологии их изготовления и укладки в пазы.

Для того чтобы яснее представить себе существующие конст

рукции катушек обмоток статоров машин переменного тока, а так

же в связи с тем, что от вида и типа катушек зависят технологиче

ские операции, выполняемые при ремонте обмоток, следует при

вести условную классификацию катушек обмоток статоров электри

ческих машин переменного тока по ряду конструктивных и техноло

гических признаков.

Номинальное напряжение до 660 В, 3 кВ и вышы имеет широкое распространение в классе напряжении до 660

В

имеют

также и по периметру каждого витка (витковая изоляция). Соотношение площади проводниковых и изоляционных материалов сечении площади паза для обмоток низкого и высокого напряжен можно оценить по рис. 3. Кроме того, при изготовлении катушек напряжение машины 10 кВ и выше применяются так называем противокоронные меры, которые заключаются либо в устанавливаются в

16 специальных конструктивных элементов внутри катушек, либо в нанесении дополнительного покрытия наружной поверхности изоляций катушек полупроводящими лаками.

Вид обмоточного провода, из которого изготовляются катушки. Катушки из круглого обмоточного провода — мягкие катушки, окончательная формовка лобовых частей которых производится в процессе их укладки в пазы статора, применяются для асинхронных двигателей низкого напряжения мощностью до 100 кВт. Катушки из обмоточного провода прямоугольного сечения — жесткие катушки, которые укладываются в пазы статора в окончательно отформованном при их изготовлении виде, применяются в электрических машинах высокого напряжения. Следует отметить, что имеется целый ряд типоразмеров электрических машин низкого напряжения, где также применяются жесткие катушки, — это» асинхронные и синхронные двигатели в диапазоне мощностей 100—400 кВт.

Класс нагревостойкости. В зависимости от расчетных электромагнитных нагрузок в пусковом и номинальном режимах и связанных с этим температурных факторов, а также от эксплуатационных условий обмотки электрических машин по ГОСТ 183—74 могут быть изготовлены по классам нагревостойкости А, Е, В, F и Н. Технологически это означает применение для обмотки каждого класса нагревостойкости соответствующих марок обмоточных проводов и изоляционных материалов, способных нормально работать при температурах, характеризующих данный класс.

Характеристики основных групп изоляционных материалов и обмоточных проводов, относящихся к тем или иным классам нагревостойкости, будут даны ниже при непосредственном рассмотрении технологических процессов изготовления катушек.

Число сторон катушек в пазу.

Различие обмоток по этому признаку заключается в том, что в однослойной обмотке сторона катушки занимает повысоте весь паз статора, а в двухслойной — только половину паза. По конструкции и технологии изготовления катушки однослойных и двухслойных обмоток, изготовляемых из круглого провода (для двигателей до 100 кВт), не имеют между собой принципиальных отличий. Катушки однослойных и двухслойных обморок, изготовляемые из обмоточных проводов прямоугольного сечения, принципиально отличаются между собой и по конструкции, по технологии изготовления, а также по технологии их укладки и монтажа в статоре.

Вид элементов обмотки.

Различие элементов обмотки по данному признаку заключается в том, что катушка может быть технологически изгоготовлена замкнутой с последовательным соединением в oт этом случае обмотку называют катушечной) или элемен, обмотки изготовляются в виде стержней, а соединение витков стержней в катушку производится в процессе монтажа обмотки

тор; такие обмотки называют стержневыми.

Каждый из видов катушек обмоток электрических машин переменного тока приведениои условной классификации в силу различныз технологических и эксплуатационных факторов имеют и

внутри данного вида различия по конструкции и применяемы материалам.

К обмоткам высокого напряжения статоров, которые наиболее широко применяются в настоящее время, по приведенной выц классификации, относят: двухслойные катушечные обмотки из обм. точных проводов прямоугольного сечения, на номинальное напря. жение 3, 6 и 10 кВ с изоляцией классов нагревостойкости В, F и Н Такие обмотки применяются в подавляющем большинстве синхронных и асинхронных электрических машинах мощностью 100— 6000 кВт, составляющих основной парк электрических машин высокого напряжения в стране. В связи с выбранным видом обмоток следует ознакомиться с построением схем обмоток статоров электрических машин, в которых применяются эти виды обмоток.

Обмотки в сборе | ARC Systems Inc.

Обмотки статора в сборе являются важной частью многих систем управления движением. Их материалы, конфигурации и другие особенности существенно влияют на производительность и долговечность приложения.

Как опытный производитель и поставщик ветряных катушек на заказ, ARC Systems Inc. может проектировать, разрабатывать и производить обмотки катушек и узлы статора, отвечающие ряду высокопроизводительных промышленных требований.Мы гордимся тем, что являемся одной из немногих оставшихся полностью интегрированных компаний по изготовлению обмоток на заказ на рынке электромеханических двигателей и компонентов.

Мы предлагаем высокопроизводительные компоненты статора и ротора, доступные в виде комплектов. Использование этих компонентов набора устраняет необходимость в корпусе и концевых раструбах. Они служат неотъемлемой частью любой сборки. Они разработаны таким образом, чтобы не только сэкономить ценное пространство, но и снизить общий вес.

Наши нестандартные обмотки катушек также включают в себя любые намотанные компоненты, такие как катушки с намоткой, самонесущие катушки, обмотки ротора и многое другое.

Наряду с нашими уникальными производственными процессами, наши внутренние возможности позволяют нам предоставлять экономически эффективные решения для наших клиентов. У нас есть обширный опыт проектирования и производства решений для военной, авиакосмической, нефтедобывающей, медицинской, лифтовой, железнодорожной и многих других отраслей.

Изготовленные на заказ ветроэнергетические узлы с катушкой, соответствующие промышленным требованиям к высокой производительности

Узел статора представляет собой неподвижную катушку в двигателе переменного тока.Эти типы узлов включают сердечник статора и катушку, которая намотана и вставлена ​​в сердечник статора концами, соединенными с подводящими проводами. Сердечник статора состоит из многослойных пластин, которые скомпонованы с помощью специально разработанных инструментов и приспособлений для укладки.

Наши собственные возможности обработки позволяют нам шлифовать / хонинговать штабели с допусками в 0,0002 дюйма как по внешнему, так и по внутреннему диаметру. Шлифовка и прецизионное хонингование помогают обеспечить надлежащие воздушные зазоры и центровку. При необходимости можно добиться более точных допусков .Могут использоваться различные материалы для ламинирования, чтобы соответствовать или превосходить магнитные характеристики.

Для уменьшения размера катушки используются специальные методы. Это напрямую способствует снижению значений сопротивления и сокращению конечных витков. Если указано, изоляция также может быть размещена между фазами катушки в пазах и / или в концевых витках катушки. Для изоляции катушек используются различные материалы, отвечающие строгим требованиям.

Пластины очищаются, выравниваются с помощью специального инструмента, покрываются эпоксидной смолой и отверждаются для образования связанного стопки.Также можем предоставить сварные штабели. Ламинированные стопки часто изолированы на концах с помощью порошкового эпоксидного покрытия. Это завершается в процессе нашего псевдоожиженного слоя.

Обмотки для печати и нестандартные обмотки — наша специальность. Магнитная проволока заданного типа и размера наматывается на оправки намотки для получения узлов катушек с точными витками. Для высокопроизводительных приложений можно использовать высокотемпературный магнитный провод (класс H).

Предлагается множество различных типов обмоток.Головки змеевиков для заливки представляют собой герметичную систему для работы в суровых условиях. Наш процесс вакуумной пропитки обеспечивает лучшую экологическую и механическую защиту. Этот процесс гарантирует, что весь воздух и влага будут удалены, а все пустоты заполнены.

Почему стоит выбрать компанию ARC Systems Inc. в качестве поставщика обмоток двигателя?

ARC Systems, Inc. имеет многолетний опыт в настройке и производстве прецизионных узлов обмотки статора.Мы можем удовлетворить любые требования, начиная от типа обмотки, типа изоляции, пропитки или встраивания катушек с изоляцией и заканчивая выводом выводов. Перед отправкой каждый статор проходит электрическую и механическую проверку.

От концепции до проектирования и производства, ARC Systems Inc. стремится производить компоненты высочайшего качества по конкурентоспособным ценам и своевременно доставляемые, в том числе роторы и генераторы переменного тока, бесщеточные двигатели и многое другое.

У нас есть обширная библиотека проверенных проектов с широким выбором размеров и конфигураций рамы для каждой линейки продуктов.Эти активы, наряду с нашим инженерным и производственным опытом, дают нам возможность быстро реагировать. Мы можем надежно выполнить требования практически любого проектного задания.

Мы поддерживаем наши возможности с помощью современной системы автоматизированного проектирования (САПР) и собственной программы магнитного дизайна, которую мы разработали собственными силами.

Качество встроено во все продукты ARC Systems. Характеристики и целостность продукта тщательно контролируются на всех этапах работы.От получения до производства наша общая программа обеспечения качества сертифицирована по ISO 9001: 2015 / AS9100D.

От концепции до производства наши специалисты постоянно взаимодействуют с вашей командой, чтобы обеспечить выполнение всех ваших целей. Свяжитесь с нашим инженерным отделом и сообщите свои электрические и механические требования, чтобы начать работу или узнать больше о наших узлах статора и производственных возможностях.

Базовое руководство по проектированию электродвигателей

Инженеры-проектировщики должны учитывать каждый компонент, который будет занимать ограниченное пространство паза статора. Это означает измерение площади поперечного сечения каждого элемента, умножение этой площади на количество раз, которое элемент помещается в слот (например, количество витков медной катушки), добавление общей площади всех элементов и деление полученного результата. по доступной площади в слоте.

Формулу можно выразить следующим образом:

Общее заполнение прорези включает площадь поперечного сечения всех материалов, входящих в прорезь: проволока, вкладыши, клинья и т. Д. Для расчета общего заполнения прорези инженер начнет с определение общей площади пустого слота.CAD-модель ламинации или геометрии прорези иногда может обеспечить это измерение.

Чтобы определить максимальный уровень заполнения слота, инженер должен решить, где закрыть отверстие слота. Часто это точка, в которой ножка зуба начинает выходить из самого зуба. Площадь фактического открытия слота обычно не включается; здесь клин будет перекрывать отверстие. Клин удерживается на месте основанием зуба, чтобы проволока удерживалась в прорези.

• Площадь поперечного сечения незащищенного паза:

После того, как известна площадь неизолированного паза, инженер определяет площадь всех изоляционных материалов, добавляя площадь поперечного сечения каждого куска материала.Для изоляторов, таких как ламинат Nomex или Nomex Kapton, это можно рассчитать, исходя из длины и номинальной толщины материала. Для порошковой изоляции можно использовать толщину, указанную производителем. Это может варьироваться в зависимости от геометрии ламелей, материала покрытия и размера детали.

Поскольку точные размеры трудно измерить, производители склонны делать консервативные оценки. Например, при оценке размера разделителя фаз при изготовлении двигателей по индивидуальному заказу инженеры хотят убедиться, что разделитель фаз полностью разделяет две фазы, которые разделяют один и тот же слот, но размещение границы между катушками будет зависеть от прокладки провода.Если размер материала слишком велик для обеспечения полного покрытия, он также занимает большую площадь прорези.

• Площадь поперечного сечения всех изоляционных материалов:

Последнее, что нужно измерить, — это площадь магнитного провода. Это включает в себя толщину изоляции провода, что означает, что общая площадь магнитного провода будет больше, чем площадь медного провода. Также при расчетах необходимо будет учесть зазоры, оставшиеся между витками круглой проволоки.

Начиная с площади одного провода с изоляцией, которую можно найти в каталоге или справочнике магнитных проводов, инженер умножит площадь этого провода на количество параллельных проводов и количество витков катушки, чтобы получить общее площадь катушки.Предполагая, что площадь катушки круглая (что маловероятно из-за неоднородности слоев), инженер может возвести диаметр в квадрат для более консервативной оценки площади катушки. Если возможно, эта расчетная площадь катушки затем умножается на количество катушек на слот.

Общая площадь магнитопровода:

• Рассчитайте площадь одного провода, включая изоляцию

• Умножьте площадь провода на количество параллельных проводов и количество витков на катушку, чтобы получить общую площадь катушки

• Преобразуйте общую площадь катушки в диаметр

• Возведите в квадрат диаметр, чтобы получить расчетную площадь катушки

• Умножьте расчетную площадь катушки на общее количество катушек на слот

• Площадь магнитопровода:

Статор обмотка электродвигателя

Настоящее изобретение в целом относится к электродвигателю и, в частности, к обмотке статора электродвигателя.

Обмотки статора для электродвигателей хорошо известны специалистам в данной области техники. Современные подходы к обмотке статора страдают множеством недостатков, ограничений, недостатков и проблем, включая несбалансированную нагрузку на ротор из-за некоторых конфигураций обмотки при определенных рабочих условиях. Соответственно, сохраняется потребность в дальнейшем развитии этой области технологий.

Один вариант осуществления настоящего раскрытия включает электродвигатель, имеющий уникальную конфигурацию обмотки статора.Другие варианты осуществления включают в себя устройства, системы, устройства, аппаратное обеспечение, методы и их комбинации. Дополнительные варианты осуществления, формы, особенности, аспекты, преимущества и преимущества настоящей заявки станут очевидными из описания и фигур, представленных здесь.

В данном описании делается ссылка на сопроводительные чертежи, на которых одинаковые ссылочные позиции относятся к одинаковым частям на нескольких видах, и на которых:

Фиг. 1 — вид в перспективе электродвигателя согласно одному варианту осуществления настоящего раскрытия;

РИС.2 — вид в разрезе электродвигателя согласно одному варианту осуществления настоящего раскрытия;

РИС. 3 a –3 c — схематическое изображение парных катушек, расположенных на противоположных сторонах ротора; при этом фиг. 3 a и 3 b иллюстрируют обычную конфигурацию обмотки статора, а фиг. 3 c иллюстрирует конфигурацию обмотки статора согласно одному варианту осуществления настоящего раскрытия;

РИС.4 — схематическое изображение обычной схемы намотки; и

ФИГ. 5 — схематическое представление схемы обмотки согласно одному варианту осуществления настоящего раскрытия.

В целях содействия пониманию принципов изобретения теперь будет сделана ссылка на варианты осуществления, проиллюстрированные на чертежах, и для их описания будет использоваться конкретный язык. Тем не менее, следует понимать, что этим не предполагается ограничение объема изобретения.Предполагаются любые изменения и дальнейшие модификации в описанных вариантах осуществления и любые дополнительные применения принципов изобретения, как описано в данном документе, как обычно происходит у специалиста в данной области техники, к которой относится изобретение.

Предлагаемая обмотка статора по настоящему раскрытию имеет особенности, которые особенно подходят для обмоток с малым числом витков и высоким соотношением мощность / размер для высокоскоростных электродвигателей, хотя раскрытые конфигурации обмотки статора могут использоваться в низкоскоростных электрических моторы тоже. Обмотка статора обычно разделена на две электрически разделенные системы, которые могут питаться от двух отдельных преобразователей частоты. В одном аспекте обмотки соединены параллельно, так что двигатель может работать только с одним преобразователем частоты. Сплит-системы сконфигурированы таким образом, что каждая фаза обмоток состоит из двух параллельно соединенных ветвей. Все параллельные ветви также разделены на две части и соединены последовательно с соответствующими половинами ответвления в другой ветви обмотки.Выходы обмотки также разделены и выходят через оба конца двигателя, чтобы обеспечить эффективное использование пространства в корпусе двигателя.

Пазовая обмотка электрической машины обычно имеет оптимальный диапазон для числа витков обмотки в пазу. Если количество витков слишком велико, медное поперечное сечение витка может быть слишком низким для тока. Если количество витков слишком мало, есть риск, что даже небольшие отклонения в изготовлении обмотки вызовут магнитную асимметрию.Эта нежелательная асимметрия возникает в основном в машинах с произвольной намоткой, где обмотка сделана из круглых эмалированных проводов, которые трудно собрать в любом контролируемом порядке в прорези. В результате электрический ток не течет равномерно по параллельным цепям обмоток, вызывая чрезмерные потери и горячие точки в обмотке. Теоретически асимметрию можно уменьшить путем аккуратного размещения проводов обмотки и придания формы концам катушек. На практике это, как правило, невозможно, поскольку в прорези часто бывает более 200 проволок диаметром менее 1 мм.

Высокоскоростные двигатели обычно имеют очень малое количество оборотов. Магнитную асимметрию можно определить путем изготовления обмотки и ее испытания, но очень мало можно сделать для улучшения обмоток, не прошедших испытание. Их необходимо перематывать, что значительно увеличивает стоимость изготовления лома, поскольку обмотка является одной из самых дорогих частей двигателя.

Разницу тока между ветвями из-за асимметрии можно значительно уменьшить, разделив ветви обмотки и запитав их отдельными преобразователями. Однако это решение сопряжено со своими трудностями. Отключение или потеря мощности первого преобразователя, когда второй преобразователь остается в сети, может вызвать большие несбалансированные радиальные силы, действующие на ротор. Эти несбалансированные радиальные силы могут вызвать проблемы с двигателем, особенно с механическими компонентами, такими как вращающийся вал, подшипники вала и т.п.

Теперь обратимся к фиг. На фиг.1 проиллюстрирован примерный электродвигатель 10 согласно одному варианту осуществления настоящего раскрытия.Электродвигатель , 10, может включать в себя корпус двигателя , 14, , имеющий первый конец 16, и второй конец 18, . Первый набор электрических кабелей 20, может быть подключен рядом с первым концом 16 корпуса двигателя 14 , а второй набор электрических кабелей 22 может быть подключен рядом со вторым концом 18 корпуса двигателя 14 . В этом примерном варианте осуществления электродвигатель 10, приводится в действие трехфазным источником электроэнергии, соответствующим трем отдельным кабелям в каждом из первого и второго комплектов кабелей 20 , 22 соответственно.Однако здесь предполагается электродвигатель, работающий с разными фазами. Каждый набор электрических кабелей 20 , 22 может быть подключен к обмоткам статора, которые разделены между первой и второй концевыми обмотками 36 , 38 (лучше всего видно на фиг.2), которые проходят до любого конца 16 , 18 корпуса двигателя 14 . Разделенные обмотки преимущественно обеспечивают симметричный корпус двигателя , 14, , который позволяет более эффективно размещать внутренние компоненты, такие как охлаждающие каналы и т.п.Кроме того, симметричный корпус двигателя обеспечивает упрощенные производственные процессы, которые могут снизить стоимость производства электродвигателя 10 .

Теперь обратимся к фиг. 2 показан вид в разрезе электродвигателя 10, . Корпус двигателя , 14, удерживает статор , 30, , который расположен по существу симметрично относительно корпуса двигателя , 14, . Корпус двигателя , 14, может быть выполнен из таких материалов, как сталь, чугун, алюминий и т.п.Статор , 30, включает в себя сердечник статора , 32, и обмотку статора , 34, , расположенную вокруг сердечника статора 32, . В одной форме сердечник статора 32 может быть изготовлен из многослойных стальных листов или подобного. Здесь также рассматриваются другие способы производства и материалы. Обмотка статора , 34, согласно одному примерному варианту осуществления может быть разделена между первой концевой обмоткой , 36, статора и второй концевой обмоткой статора , 38, , чтобы подключаться к первому набору электрических кабелей 20, и второму набору электрические кабели 22 соответственно.В одном варианте обмотка статора , 34, может быть сформирована из изолированной медной проволоки, алюминиевой проволоки и т.п.

Сердечник ротора 50 может быть установлен с возможностью вращения внутри статора 30 , как обычно. Сердечник ротора , 50, может включать в себя концевое кольцо 52 ротора, расположенное на его дальнем конце. Сердечник ротора , 50, может быть выполнен в виде сердечника ротора с короткозамкнутым ротором, как известно специалистам в данной области техники. Здесь также рассматриваются другие типы конфигураций сердечника ротора.В одном аспекте сердечник ротора , 50, может быть изготовлен из многослойных стальных листов с литыми алюминиевыми стержнями, образующими части концевого кольца ротора. Настоящее раскрытие также предполагает другие материалы и производственные конфигурации.

Воздушный зазор 58 образуется между статором 30 и сердечником ротора 50 . Воздушный зазор , 58, выполнен с возможностью обеспечения минимальной высоты между ними без фактического зацепления вращающегося сердечника , 50, и статора , 30, во время работы. Вал , 60, может проходить через сердечник ротора , 50, , чтобы передавать крутящий момент от вращающегося сердечника , 50, на ведомый компонент (не показан). По меньшей мере, один комплект подшипников 70 может быть расположен между корпусом двигателя 14 и валом 60 на любом конце 16 , 18 , чтобы обеспечить вращательную поддержку вала 60 . Подшипники , 70, могут включать традиционные подшипники, такие как шарикоподшипники, роликовые подшипники или подшипники с муфтой, или, альтернативно, могут быть нетрадиционными, такими как магнитные подшипники или жидкостные подшипники в некоторых приложениях.Муфта , 80, может быть соединена с одним концом вала , 60, для соединения вала , 60, с компонентом, приводимым во вращение (не показан). Корпус двигателя , 14, может также включать в себя впускное отверстие для охлаждающего воздуха , 90, , которое соединяется по текучей среде с различными каналами, такими как охлаждающий канал , 92, , образованный в осевом направлении через сердечник статора 32 . Охлаждающий канал , 92, может работать для подачи охлаждающей жидкости, такой как воздух, к статору 30, , чтобы предотвратить нежелательное накопление тепла или даже отказ электродвигателя 10 .Электродвигатель , 10, может удерживаться в нужном положении с помощью основания , 100, .

Теперь обратимся к фиг. 3 a — 3 c , схематическое изображение обмоток статора показано, чтобы показать, как чистая радиальная сила F, действующая на сердечник ротора 50 парой катушек 110 , может зависеть от конфигурации обмотки, которая электрически соединены с первым преобразователем частоты , 120, и вторым преобразователем частоты , 122, соответственно.Как показано на фиг. 3 a , первый преобразователь частоты 120 может подавать мощность с помощью электрического тока I ₁ , а второй преобразователь частоты 122 может подавать мощность с электрическим током I ₂ , равным току I ₁ через обмотки статора 36 . Преобразователи частоты , 120, , , 122, могут подавать мощность на первую и вторую катушки 112 , 114 , расположенные на противоположных сторонах сердечника ротора 50 , чтобы сформировать пару электромагнитов, которая заставляет сердечник ротора 50 вращать.Поскольку и первый, и второй преобразователи частоты , 120, , , 122, выдают эквивалентную мощность на пару катушек , 110, , результирующая радиальная сила, действующая на сердечник ротора, по существу равна нулю.

РИС. 3 b иллюстрирует конфигурацию, в которой первый преобразователь частоты 120 отключен, неисправен или иным образом не передает мощность на обмотку статора 36 (т.е. I ₁ = 0) на первую катушку 112 , но второй преобразователь частоты , 122, все еще подает мощность с определенным электрическим током I ₂ на вторую катушку , 114, .В этой конфигурации существует чистая сила F, действующая в направлении стрелки 51, , указывающей на вторую катушку , 114, , которая создается из-за отсутствия мощности, передаваемой через первую катушку , 112, . Радиальная сила (то есть сила сопротивления) создается, когда существует асимметрия электрического тока, протекающего в катушках статора на противоположных сторонах ротора. Асимметрия токов статора на противоположных сторонах ротора , 50, создает асимметрию плотности магнитного потока в воздушном зазоре, которая создает результирующую радиальную силу, действующую на ротор.Радиальная сила или сила сопротивления является функцией количества витков в обмотке, величины электрического тока, площади поперечного сечения сердечника статора и высоты воздушного зазора, как известно специалистам в области электротехники. искусства. Когда электродвигатель , 10, создает чистую радиальную силу, которая действует на ротор 50, , расчетный срок службы некоторых компонентов, таких как подшипники, может быть уменьшен по сравнению с идеально работающим электродвигателем, имеющим незначительную чистую радиальную силу.

РИС. 3 c иллюстрирует конфигурацию обмотки статора, которая устраняет проблемы, связанные с потерей мощности от одного преобразователя частоты во время работы электродвигателя 10 . Пара катушек , 110, может быть разделена на два отдельных электрически изолированных элемента, как показано. Первая катушка , 112, может включать в себя первый элемент , 130, и второй элемент , 132, , которые электрически изолированы друг от друга. Вторая катушка , 114, может включать в себя первый элемент , 134, и второй элемент, , 136, , которые также электрически изолированы друг от друга.Первый преобразователь частоты , 120, может быть подключен к первому элементу , 130, через соединение обмотки , 140, и может быть подключен последовательно к первому элементу , 134, второй катушки , 114, . Второй преобразователь частоты , 122, может быть подключен ко второму элементу , 132, первой катушки , 112, и подключен ко второму элементу , 136, второй катушки , 114, последовательно через соединение обмотки , 142, .Таким образом, если один из первого или второго преобразователей частоты , 120, , , 122, выходит из строя или иным образом отключается, другой преобразователь частоты может управлять сердечником ротора 50 через любой из первых парных элементов 130 , 134 или вторые парные элементы , 132 , , 136, , расположенные на противоположных сторонах ротора 50 . Благодаря этой новой конфигурации проводки один преобразователь частоты может отключиться, а другой преобразователь частоты может приводить в действие электродвигатель 10 без создания нежелательной радиальной силы в системе.Чистая радиальная сила или сила сопротивления, действующая на ротор , 50, , продолжает оставаться равной нулю при питании только одного преобразователя частоты, и электродвигатель 10 может продолжать работать практически так же, как он предназначен для работы с двумя преобразователями частоты. .

Теперь обратимся к фиг. 4 представлена ​​схематическая диаграмма обмотки обычного статора. Статор может включать в себя множество пазов , 150, с двухслойной обмоткой, представленной двумя буквами A, B и / или C в каждом из пазов.Клеммные соединения , 160, показаны и являются обычными, что легко понять специалисту в данной области техники.

РИС. 5 показывает схему обмотки согласно аспекту настоящего раскрытия. Прорези , 150, выполнены в статоре, как обычно, аналогично тем, которые показаны на фиг. 4. Однако обмотка, показанная на фиг. 5 включает электрические последовательные соединения между разделенными элементами 130 , 134 и 132 , 136 первой и второй катушек , 112, , , 114, соответственно (см. ФИГ.3 с ). Следует отметить, что только одна фаза схемы обмотки показана на обоих фиг. 4 и 5 для ясности, и следует понимать, что схема обмотки будет модифицирована для типичной конструкции трехфазной обмотки или другой конфигурации по желанию.

В одном аспекте электродвигатель включает в себя ротор, имеющий сердечник ротора с проходящим через него вращающимся валом; статор, расположенный радиально снаружи от сердечника ротора, при этом статор включает в себя по меньшей мере одну пару первой и второй катушек, расположенных по окружности на противоположных сторонах ротора; при этом каждая пара из первой и второй катушек включает в себя первый и второй элементы, электрически изолированные друг от друга; первый преобразователь частоты, электрически подключенный к первому токопроводящему проводу; второй преобразователь частоты, электрически подключенный ко второму токопроводящему проводу; при этом первый токопроводящий провод намотан на первый элемент первой катушки и первый элемент второй катушки последовательно; и при этом второй токопроводящий провод намотан последовательно на второй элемент первой катушки и второй элемент второй катушки.

Аспекты уточнения электродвигателя включают в себя статор, имеющий множество спаренных первой и второй катушек, причем каждая из первой и второй катушек имеет первый и второй элементы, электрически изолированные друг от друга; при этом преобразователи частоты электрически подключены параллельно каждой из спаренных катушек; при этом каждый преобразователь частоты электрически соединен последовательно с одним из первого и второго элементов каждой из множества спаренных катушек соответственно; при этом двигатель работает с выключенным одним из первого и второго преобразователей частоты; и в котором результирующая радиальная сила, действующая на ротор, по существу равна нулю, когда один из первого и второго преобразователей частоты выключен.

Другой аспект представляет собой способ формирования статора в электродвигателе, содержащий: электрическое разделение первой ветви обмотки на первую и вторую части; электрическое разделение второй ветви обмотки на первую и вторую части; при этом первая и вторая ветви обмотки расположены радиально наружу от противоположных сторон ротора; электрическое соединение первого преобразователя частоты с первой частью первой ветви обмотки и с первой частью второй ветви обмотки последовательно; и электрическое соединение второго преобразователя частоты со второй частью первой ветви обмотки и со второй частью второй ветви обмотки последовательно.

Аспекты уточнения способа включают формирование множества первых и вторых ветвей обмотки, разделенных на первую и вторую электрически изолированные части; направление множества первой и второй ветвей обмотки к дальним концам корпуса двигателя соответственно; работа электродвигателя только на одном преобразователе частоты; и при этом чистая радиальная сила, действующая на ротор, по существу равна нулю, когда только один преобразователь частоты выдает электроэнергию.

Другой аспект включает электродвигатель, содержащий статор, имеющий пару катушек, расположенных на противоположных сторонах ротора; обмотки катушек разделены на две параллельные ветви, электрически изолированные друг от друга и намотанные на соответствующие сердечники статора; пара электрически изолированных элементов, определяемых каждой катушкой; при этом каждая из двух параллельных ветвей намотана вокруг первого и второго элементов каждой катушки; и в котором первые элементы каждой из спаренных катушек электрически соединены вместе последовательно, а вторые элементы каждой из спаренных катушек соединены вместе последовательно с соответствующими обмотками катушек.

Аспекты усовершенствования электродвигателя включают в себя первый преобразователь частоты, электрически соединенный с каждым из первых элементов последовательно соединенными проволочными обмотками; второй преобразователь частоты, электрически соединенный с каждым из вторых элементов последовательно соединенными проволочными обмотками; ротор, расположенный радиально внутрь статора; при этом электродвигатель работает с одним преобразователем частоты для подачи электроэнергии на один из множества элементов, соединенных последовательно, без создания неуравновешенной радиальной силы на ротор; корпус двигателя с двумя наборами электрических кабелей; при этом первый комплект кабелей входит в зацепление через первый конец корпуса, а второй комплект входит в зацепление через второй конец корпуса; в котором выводы параллельных обмоток статора разделены и выведены на любой конец корпуса двигателя для соединения с соответствующим набором кабелей; при этом катушки статора включают в себя три катушки, каждая из которых разделена на первый и второй элементы; один или несколько каналов для охлаждающей жидкости, образованных в статоре; и по меньшей мере один подшипник вала для поддержки с возможностью вращения вала с корпусом двигателя.

Хотя изобретение было проиллюстрировано и подробно описано на чертежах и в предшествующем описании, оно должно рассматриваться как иллюстративное, а не ограничивающее по своему характеру, при этом следует понимать, что были показаны и описаны только предпочтительные варианты осуществления и что все изменения и модификации, которые соответствуют духу изобретений, желательно охранять. Следует понимать, что хотя использование таких слов, как предпочтительный, предпочтительно, предпочтительный или более предпочтительный, использованных в приведенном выше описании, указывает на то, что описанная таким образом функция может быть более желательной, тем не менее, это может быть необязательно, и могут рассматриваться варианты осуществления, в которых они отсутствуют. как в пределах объема изобретения, объем определяется следующей формулой изобретения.При чтении формулы изобретения подразумевается, что когда используются такие слова, как «а», «ан», «по меньшей мере один» или «по меньшей мере одна часть», нет намерения ограничивать формулу только одним элементом, если специально не в иске говорится об обратном. Когда используется язык «по меньшей мере, часть» и / или «часть», элемент может включать в себя часть и / или весь элемент, если специально не указано иное.

Конструкция, детали и их работа

В настоящее время производительность двигателей была улучшена, особенно с улучшением материалов, используемых в двигателях.Кроме того, повышение производительности обеспечивается с помощью методов оптимизации статора и ротора. Статор является неотъемлемой частью электрических машин, которые можно найти в электродвигателях, генераторах, биологических роторах, грязевых двигателях и сиренах. Поток энергии через статор будет исходить от вращающейся части системы. В двигателе статор создает вращающееся магнитное поле для вращения якоря, тогда как в генераторе он преобразует вращающееся магнитное поле в электрический ток.В устройствах с жидкостным приводом статор направляет поток жидкости от вращающегося элемента системы.

Что такое статор?

Определение: Статор — неподвижная часть электродвигателя, которая включает в себя несколько обмоток. После того, как к нему будет приложен переменный ток, его полярность будет постоянно меняться. Когда питание подается на статор, переменный ток течет через обмотки статора, создавая электромагнитное поле на стержнях ротора. Переменный ток (AC) заставляет магнитное поле вращаться.Сюда входят тонкие и многослойные листы, намотанные изолированным проводом. Сердечник статора включает несколько таких пластин.

статор в двигателе

Корпус статора двигателя выполнен из алюминия до 22 кВт, тогда как двигатели с высокой мощностью содержат чугунные корпуса статора. Статоры с разными полюсами обычно используются в сочетании с насосом для определения силы и расхода через скорость. Статор в основном предназначен для работы с различными частотами, напряжениями, выходными сигналами, а также с нестабильным током.полюсов.

Конструкция статора

Конструкция статора может быть выполнена из пластин из высокопрочной легированной стали, что снижает потери на вихревые токи. Важнейшими частями статора являются внешняя рама, сердечник и обмотка. Схема статора показана ниже.

конструкция статора

1). Наружная рама

Это внешняя часть двигателя. Основная функция этой рамы — обеспечивать опору как для сердечника, так и для внутренних частей машины.Для небольших двигателей внешняя часть отлита, а для огромной машины. Ниже показана конструкция статора.

2). Сердечник статора

Проектирование может быть выполнено с помощью штамповки из кремнистой стали в высоком положении. Основная функция этого сердечника — удерживать нерегулярное магнитное поле, которое генерирует потери, такие как вихревые токи и гистерезис.

Штамповки соединены с рамой статора, где каждая штамповка изолирована небольшим слоем лака.Обычно толщина штамповки изменяется от 0,3 мм до 0,5 мм. Прорези соединяются внутри штамповок.

3). Обмотки статора

Сердечник статора содержит 3-фазные обмотки, которые получают питание от 3-фазной системы питания. Обмотки статора включают шесть клемм, по две каждой фазы подключены к клеммной коробке машины.

обмотки статора

Статор в двигателе имеет определенное количество полюсов, зависящее от скорости двигателя.Если нет. полюсов больше, тогда скорость двигателя будет уменьшена. Точно так же, если нет. полюсов меньше, тогда скорость двигателя будет увеличиваться.

Соотношение между скоростью и двигателем можно представить следующим образом.

Ns ∝ 1 / p (или) Ns = 120f / p

Соединение обмоток в двигателе может осуществляться по схеме «пуск и треугольник».

Принцип работы

В двигателях статор является неподвижной частью, и его основная функция заключается в создании вращающегося магнитного поля за счет трехфазного питания.Если статор находится в состоянии покоя, то электромагнитная энергия будет индуцироваться из-за явления электромагнитной индукции.

Статор в двигателях

Статор в основном работает на основе конфигурации вращающегося электродвижущего устройства, такого как полевой магнит или якорь. Полевой магнит используется для связи с якорем для создания движения, в то время как якорь получает свое влияние от движущихся катушек возбуждения на роторе.

В первых двигателях постоянного тока и генераторах постоянного тока катушки возбуждения размещены на статоре.Это важно из-за постоянно перемещающегося переключателя мощности, а именно коммутатора, и необходимо поддерживать правильное выравнивание поля на роторном роторе. Когда ток увеличивается, коммутатор становится больше и сильнее.

Статор двигателя может быть электромагнитом, иначе — постоянным магнитом. Поскольку статор представляет собой электромагнит, катушка усиливается, что называется обмоткой возбуждения и катушкой возбуждения.

Катушка в двигателе может быть с алюминиевым или железным сердечником.Но производители всегда используют медную проволоку в обмотках как проводящий материал. Алюминий имеет меньшую электропроводность, поэтому его можно использовать в качестве альтернативного материала с частичной мощностью (двигатели в лошадиных силах), особенно в течение очень коротких периодов времени.

Статор турбины

Статор турбины включает отверстия или лопасти, используемые для перенаправления потока жидкости. В состав такого рода устройств входит паровая турбина, а также преобразователь крутящего момента. Например, статор в механической сирене включает в себя одну или несколько линий отверстий, через которые воздух попадает в ротор, так что воздух можно контролировать через отверстия, а звук сирены можно изменять.Статор дает отличные результаты по снижению нестабильности и энергии вращения, передаваемой через осевой турбинный вентилятор.

Итак, все дело в статоре, это неподвижная часть машины. Он использует трехфазный источник питания для создания вращающегося магнитного поля. Следовательно, ЭДС может быть индуцирована из-за связи магнитного поля между статором и ротором. Вот вам вопрос, каковы использования статора ?

Двигатель — объяснение различий в ориентации обмоток статора

Я, , думаю, , возможно, вы нашли хороший пример того, что я искал и что появилось в моем ответе на этот вопрос.А именно, разница между двигателем с синусоидальной обмоткой и двигателем с трапециевидной обмоткой.

Способ намотки двигателя определяет распределение плотности магнитного потока по всему двигателю. Что, в свою очередь, контролирует форму обратной ЭДС, которая, в свою очередь, определяет, как лучше управлять двигателем (то есть какой метод коммутации вы выбираете). О различных методах управления можно прочитать в вышеупомянутом ответе.

Приведенные ниже диаграммы взяты из магистерской диссертации Джеймса Меви. На этой первой диаграмме показаны два упрощенных двигателя. У каждого только одна обмотка. Мотор слева имеет магниты «синусоидальной формы», а двигатель справа — магниты «трапециевидной формы».

Результирующие плотности потока выглядят так:

Наличие магнитов такой формы в правом двигателе и изменение распределения обмоток будет иметь очень похожий эффект.

Я, , думаю, , что ваш двигатель с ориентацией на 45 ° имеет синусоидальную намотку.И если бы вы могли посмотреть, как обмотки соединены и перекрываются, вы, , должны, , увидеть, как магнитное поле будет становиться сильнее и слабее в синусоидальной форме.

И я, , думаю, , что ваш двигатель «0 ° ориентации» имеет трапециевидную намотку. Что вы можете видеть почти , поскольку обмотки распределены всего на несколько больших блоков.

Что касается вашего мотора с «ориентацией на 90 °», я думаю, что вы имеете в виду:

Это совсем другой зверь.Это изображение двигателя Less Epic Axial Flux (LEAF) Шейна Колтона.

Двигатели, показанные в верхней части моего ответа и в OP, — это двигатели с радиальным потоком . В этой конструкции ротор находится внутри (или иногда снаружи) обмоток статора. В двигателе с осевым потоком ротор находится перед обмотками статора.

Преимущества двигателя с осевым магнитным потоком заключаются в том, что его можно сделать тоньше и легче, что позволяет ему лучше вписываться в определенные геометрические формы и быстрее менять направление.

Визуализация вращающегося магнитного поля может быть затруднена без хорошего программного обеспечения.

Но обычно хороший производитель двигателей предоставит вам все подробности о том, как лучше всего управлять своим двигателем на боковой стороне коробки. Тем не менее, ссылки в ответе, который я привел выше, и в этом ответе, предоставляют обширную информацию (возможно, слишком много) о том, что именно происходит внутри двигателя во время его работы.

Проблема сгорания обмотки статора / катушки (двигателя) — MachineSense

Фиг.4: Фазный ток двигателя (M1) на входе из-за наличия частотно-регулируемого привода около

• Рис. 1 показывает, что двигатели подключаются к системе VFD и электросети непосредственно на заводе. В большинстве случаев это та же электрическая панель, на которой частотно-регулируемый привод потребляет энергию для запуска двигателя, а также к нему присоединены некоторые двигатели среднего размера. Панель используется для распределения мощности.
• На рис. 2 показан типичный вход напряжения и тока на входе частотно-регулируемого привода, когда частотно-регулируемый привод имеет диодный выпрямитель или тиристорный выпрямитель на входе для преобразования переменного тока в постоянный.Это форма волны тока, которая сильно искажена и может нести до 90% гармоник с разной частотой (100 Гц, 150 Гц, 200 Гц… и т. Д.). Эти гармоники, генерируемые частотно-регулируемым приводом, могут влиять на другие двигатели, работающие параллельно с выходом той же электрической панели.
• Рис. 3 показывает осциллограммы фазного напряжения и тока на выходе частотно-регулируемого привода. Понятно, что напряжение на выходе частотно-регулируемого привода — это выход SPWM, который может меняться со временем в зависимости от нагрузки, т.е. когда требования к скорости меньше, частота становится низкой, как на конвейерной ленте.В то время как ток фильтруется индуктивностью двигателя, и это выглядит как синусоида.
• Рис. 4 показывает, как воздействие высоких гармоник, генерируемых частотно-регулируемым приводом, распространяется на обычные двигатели, подключенные к той же электрической панели. Форма волны тока искажается, и, что более важно, пик может даже выходить за пределы основного пика, что излишне увеличивает нагрев катушки. В конечном итоге изоляция может быть повреждена, а межвитковые цепи (часть обмотки) могут закоротить / сгореть.

Влияние сильноточного дисбаланса на входной линии двигателя:

Пониженное напряжение в линии увеличивает ток, потребляемый этой линией, когда двигатель работает с постоянной нагрузкой (режим мощности). Этот дополнительный ток может вызвать дополнительный нагрев катушки. Дисбаланс напряжения имеет такое же влияние, как и пониженное напряжение. Если одна из обмоток будет частично повреждена, ее сопротивление изменится и будет пытаться создать магнитный дисбаланс, который, в свою очередь, создаст дисбаланс тока.

(Для измерения пониженного напряжения, нагрузки и дисбаланса тока вы можете использовать MachineSense PA. Для прожига катушек двигателя MachineSense PA будет измерять дисбаланс напряжения / тока и с помощью интеллектуального алгоритма отправит вам уведомление по SMS / электронной почте, если есть след катушки двигателя. отказ.)

Влияние сильноточных гармоник во входной линии двигателя:

Гармоники тока генерируются при использовании адаптеров питания на основе SMPS, таких как светодиоды, на заводе. Неправильное распределение нагрузки также может создать высокий нейтральный ток с высокими третьими гармониками в Европе и Индии, где есть нейтраль.По сути, всякий раз, когда в системе работает несколько нелинейных нагрузок, она может испытывать высокий уровень гармоник.

Не только приводы частотно-регулируемого привода / постоянного тока, любой преобразователь мощности, имеющий нелинейный выпрямитель (на основе диода или тиристора) для преобразования входной мощности, может генерировать линейные гармоники в системе. Эти гармоники передаются по линии к некоторым другим двигателям, которые напрямую подключены к той же линии электропередачи. MachineSense PA отслеживает гармоники 24×7 и, если они превышают безопасный порог, предупреждает вас по электронной почте / SMS.

---

Раствор

• Изолируйте источник питания от системы привода VFD / DC, если они работают поблизости. Для этого может быть установлен трансформатор с соответствующим номиналом кВА. Чтобы оценить рейтинг KVA, установите MachineSense PA и посмотрите пиковое использование в реальной мощности.

• Замените обычный привод VFD / DC цифровым приводом на базе IGBT, который имеет встроенный PFC (корректор коэффициента мощности) на входе привода. IGBT обеспечивает двунаправленный ток и значительно снижает гармоники и, таким образом, улучшает коэффициент мощности на входе.

  Вы можете связаться с командой ([email protected]) MachineSense Power Analyzer, чтобы проконсультироваться и получить бесплатное руководство по выбору привода более высокого качества для решения заводской проблемы.

• Используйте анализатор мощности MachineSense (PA) для измерения дисбаланса тока и гармоник тока, проходящих через машину. MachineSense PA будет отслеживать отклонения 24 часа в сутки, 7 дней в неделю и отправлять вам sms / электронную почту при обнаружении любого тревожного состояния.

  Если вы уже измерили уровень гармоник и уровень дисбаланса тока, проверьте с помощью MachineSense PA, поскольку он поддерживает стандарт IEC для каждого параметра качества.

Добро пожаловать в журнал комбинированного цикла

Группа пользователей 501F хорошо известна своим брендом коллективных круглых столов с пользователями и надежным форумом. Ниже приведены резюме презентаций пользователей с их встречи 2020 года. Более подробная информация об этом, а также доступ к презентациям и ресурсам конференций 2020 и 2021 годов доступны на веб-сайте и форуме группы пользователей 501F.

Анализ вибраций паровой турбины К-Н, корректирующие действия, результаты

Эту презентацию рекомендуется прочитать всем, кто имеет дело с проблемами вибрации на No.Подшипник 1 для паровой турбины Siemens KN — комбинированный упорный / радиальный подшипник в передней части секции HP / IP. Он основан на тщательном анализе, проведенном одним из самых опытных инженеров коммунального обслуживания в отрасли и в соавторстве с руководителем завода.

Некоторые общие сведения: Пароход является неотъемлемой частью комбинированного цикла с приводом от 2 × 1 501FD, COD 2004, с историей более 2000 запусков — до 450 запусков в некоторые годы. Завод был продан девелопером IPP нынешнему собственнику энергокомпании в 2017 году.Во время основной инспекции в том году, работа включала следующее: модификация OEM — наплавка шпонок подшипников для устранения проблемы фреттинга; баланс скоростного цеха; и центровка муфты КН. После выхода из строя проблемный подшипник был переработан производителем оборудования три раза менее чем за три года с изменениями предварительной нагрузки подшипника, зазоров и т. Д., Без решения проблемы вибрации к удовлетворению владельца.

Наблюдения, связанные с проблемой вибрации, которые помогли направить последующие аналитические усилия и корректирующие действия, включали следующие:

• • Вибрация подшипника от пика до пика более 9 мил при высоких нагрузках с воздуховодом и увеличением мощности (PAG).

  • Небольшое движение (от 1 до 2 мил) может изменить вибрацию. Уменьшение PAG снижает вибрацию.

  • Подшипник, похоже, любил осевую нагрузку в определенном направлении.

  • Устройство может работать нормально в конфигурации 1 × 1 (от 2 до 4 мил), затем перейти на 4–9 мил в конфигурации 2 × 1.

  • Проблема с подшипником №1 казалась изолированной.

Более половины слайдов презентации были посвящены углубленному анализу вибрации с подробными рисунками и диаграммами, представляющими ценность для всех, кто сталкивается с подобными проблемами.Среди выводов об отключении, сделанном в 2019 году, были следующие:

• • Ключи были ослаблены, а седло изношено, как и предполагала аналитическая работа.

  • Подшипник был выровнен по цоколю, а не по цапфе. Устранение сужающегося зазора позволило шпонкам подходить по назначению.

Результаты предпринятых корректирующих действий включают:

• • Вибрация, которая составляла от 4 до 9 мил на участке No.1 подшипник, был уменьшен с 1,4 до 1,7 мил.

  • Теперь почти не было изменения вибрации при изменении нагрузки.

  • Осевой зазор около собранного зазора был менее 12 мил, по сравнению с более чем 20 мил.

Итог: проект был признан успешным с вероятным исходом, что фреттинг со временем не приведет к увеличению зазоров.

Было извлечено несколько уроков, наиболее применимые ко многим другим задачам предприятия:

• • Участвуйте в группах пользователей, чтобы получить опыт, которого у вас может не быть.Помните также, что вы получаете только то, что вкладываете в любой проект. И, если вы не поделитесь, не ждите, что кто-то вам поможет.

  • Лучше потратить время на анализ данных и на понимание того, чего ожидать, чем заниматься «охотой на ведьм» при разборке.

  • Доверяйте, но проверяйте, что делается, даже если эту работу выполняет опытный OEM-производитель.

  • Никогда не позволяйте «хорошему мнению» стоять на пути к данным, фактам, цифрам, физике и т. Д.

  • Проверяйте, документируйте, фотографируйте, понимайте, что делается, пока устройство отключено, а не после того, как оно не работает должным образом.

  • Лист данных OEM может быть подписан, а подразделение закрыто, но если вы не знаете, как и откуда были получены эти данные, лист данных представляет собой просто лист бумаги.

  • Если ваши проблемы неоднократно решались безуспешно, и есть масса непонятных данных, не ищите «рыцаря в белых доспехах» для решения ваших проблем.Владейте ими!

Отказ стержней статора GVPI, извлеченные уроки

Это хорошо иллюстрированная презентация, на которой могут поучиться многие специалисты по эксплуатации и обслуживанию. В нем рассматриваются отказы двух разных генераторов SGEN6-1000A, обслуживающих газовые турбины в комбинированном цикле 4 × 1. Эти четыре агрегата имеют обмотки статора, пропитанные под давлением в вакууме (GVPI).

Первая авария произошла на машине 245 МВА, 15 кВ после девяти лет эксплуатации.При строительстве завода использовалась неправильная заделка кабеля. Спецификация требовала использования неэкранированного кабеля, но использовался экранированный кабель 2/0, и экранирование не было снято для приблизительно 8 дюймов, необходимых для заделки. Поскольку экран не был снят, он находился в пределах дистанции удара, когда произошел сбой. Ток проникает в экран, а не проходит по проводнику кабеля, что приводит к перегреву и выходу кабеля из строя.

Второй блок вышел из строя высоковольтный трансформатор обмотки статора после 10 лет эксплуатации.Испытательная цель составила 33 кВ, что в 2,2 раза больше номинального напряжения. В одной фазе шина вышла из строя при 30 кВ, а в другой фазе шина вышла из строя при 16 кВ. Визуальный осмотр показал «аномалию изоляции» на верхней поверхности на выходе из активной зоны на обоих вышедших из строя стержнях. Два других стержня, которые не вышли из строя, также показали ту же аномалию изоляции.

Все четыре стержня статора плюс один исправный стержень без гребня в качестве исходного образца были извлечены для анализа первопричин. На этом статоре производилась полная перемотка. Слайды не комментировали трудности удаления стержней с обмотки GVPI.

Компьютерная томография двух вышедших из строя стержней показала признаки того, что, по-видимому, произошло растрескивание изоляции внутри стержня в месте выступов на обоих стержнях, вышедших из строя, а также на двух других стержнях с выступами в изоляции. Эти недостатки могли бы очень серьезно повлиять на парк подобных единиц, но на слайдах этот вопрос не комментировался.

Выводы осмотра генератора

Результаты проверки генератора, обслуживающего одну из трех газовых турбин в комбинированном цикле с питанием от 501FD2 и мощностью 830 МВт, COD 2005, хорошо проиллюстрированы в презентации и могут быть полезны в качестве учебного пособия.

Незначительные трещины и смазка видны в некритических местах соединительных колец, торцевых обмоток статора и приводят к высоковольтным изоляторам. Плюс обнаружена смазка на задних вентиляционных уплотнениях. Обратите внимание, что конструкция генератора в значительной степени зависела от связывания эпоксидной смолой между стяжками, блокировкой и выводами.

Хотя на слайдах не упоминаются предпринятые корректирующие действия, если таковые были, они, вероятно, были бы незначительными с учетом удовлетворительного состояния машины, изображенного на фотографиях.Было упомянуто о замене основных гибких проводов во время простоя; однако это было сделано на основе календарных рекомендаций производителя, а не из-за повреждения или дефекта.

Интеграция системы прямого впрыска воздуха в операции противовыбросового превентора

Неравномерное охлаждение газовых турбин Siemens F-класса после останова иногда приводит к трению лопаток турбины и / или компрессора о корпус. Производитель установил, что, нагнетая холодный воздух в машину во время остановки, однородная смесь воздуха может поддерживать примерно одинаковую температуру верхней и нижней части устройства и устранять изгиб корпуса.

В стандартной системе прямого впрыска воздуха (DAIS), поставляемой OEM, использовался бы автономный воздушный компрессор и оборудование для впрыска для каждого 501FD3 (с частичной модернизацией FD6) в этом комбинированном цикле 2 × 1 мощностью 535 МВт. Однако инженеры завода увидели возможность сделать больше с компрессорами DAIS.

Он установил компрессоры с регулируемой скоростью вместо обычных воздушных агрегатов, поставляемых OEM, и включил их в оригинальную воздушную систему завода, а также систему трубопроводов, отводящих воздух со стороны холодного воздуха роторных воздухоохладителей (RAC, a / k / котлы котлы).На слайде презентации представлена ​​схема системы.

Учитывая, что температура холодного воздуха RAC составляет 390F или выше, был установлен дополнительный воздухо-воздушный теплообменник с вентилятором с регулируемой скоростью, чтобы снизить эту температуру до менее 100F. Вытяжной воздух из компрессора блока 1 или блока 2 подается в общий коллектор, который может удовлетворить потребности в воздухе противовыбросового превентора, а также потребности DAIS для автономной турбины.

Преимущества этой линейки включают следующее:

• • Оригинальные служебные компрессоры BOP работают редко.

  • Вытяжной воздух

    GT обычно обеспечивает все потребности завода.

  • Если воздух для газотурбинного компрессора отсутствует, агрегаты DAIS подают воздух в установку.

  • Экономия энергии — около 680 МВтч ежегодно.

Модернизация в комбинированном цикле до T3000 V8.2

Владелец / операторы, планирующие обновление системы управления с T3000 до T3000 версии 8.2, получат выгоду от просмотра слайдов с обзором проекта, управления и выполнения, предоставленных персоналом завода, который недавно переоборудовал два силовых блока 2 × 1 на V8.2. Газовые турбины на объекте — 501ФД2, паровые турбины — КН.

Вот некоторые из извлеченных уроков, которыми поделились на встрече:

• • Во время первой встречи с OEM попросите дать полное объяснение основных различий между вашей системой и обновлением, например, платформы интерфейса PI, оборудования и т. Д.

  • Пригласите администратора PI вашей компании в начале проекта.

  • Получите список Modbus для всех сторонних интерфейсов.

  • Не выключайте существующий сервер приложений T3000 и используйте его в качестве справки.

  • Чем больше глаз смотрит оператор в диспетчерской, тем лучше.

Опыт отказов труб Penflex На заводе

произошло скачкообразное изменение температуры обратного воспламенения на 4 градуса по Фаренгейту, ожидаемое для одной камеры сгорания. Двумя днями позже произошло дополнительное ступенчатое изменение на 8 ° F.

No related posts.