Проектирование специальных электрических машин переменного тока - Балагуров В.А.
Скачать (прямая ссылка):
По величине гіУф определяется число проводов в пазу:
Un= 2ттфа1а2/г= w^axa2lpq, (2.39)
где р — число пар полюсов; q = = zl(2pm)—число пазов на полюс и фазу; O1 — число параллельных ветвей обмотки; иг — число параллельных проводов (ниток) обмотки; Z = q2pm — число зубцов якоря, которое зависит от q.
Неизвестным в выражении (2.39) является q или г. Выбор q является ответственным этапом в проектировании обмотки.
Как уже рассматривалось, для по- Рис_ 2ЛЗ_ Оптимальное число лучения лучшей формы кривой напря- ВИТков в фазе авиационных ге-жения целесообразно выбирать боль- нераторов с воздушным охлаж-шие значения q {q>3). Однако авиа- дением:
ционные генераторы, являясь генера- 11Тп&ТШо°%1мш, 2Р=Гб; -торами быстроходными и высокочастотными, имеют относительно малые диаметры якоря и сравнительно большое число полюсов (2р^6). Поэтому число пазов z нельзя выбрать достаточно большим. В этих случаях применяют дробные обмотки, т. е. с дробным значением <7, которые позволяют при сравнительно небольшом общем числе пазов генератора получить приближающуюся к синусоиде кривую ЭДС. При этом обмотка по своим свойствам эквивалентна обмотке с целым числом <7, равным числителю дроби.
Наиболее часто применяемые значения дробных q для различного числа пар полюсов следующие:
, кВА
при 2р= 10: при 2р—8 :
1-
1-
1-
1-
; 1— ; 1^- ; 2^- ; 2^-
2 4 4 2
при 2р = 6 : — ; 1— ; 2— ; 3— ; 4— v 2 2 2 2 2
при 2/7=4 : 1— ; 2— ; 3— ; 4—...
v у 2 2 2 2
43
I
Ри, кВ-А 7,5 15 30 40 60 90 120
Q 1 1I 1 ]2 2І. ЗІ 2 2 1 1 3-, 4-2 2 4 2 4-і 2 1 4-2
г 45 54 45,63 63,81 81 81 81
2р 12 12 6 6 6 6 6
Так как «п не может быть дробным и нечетным, то, выбрав число <7, уточняют число витков в фазе согласно равенству
10ф=и11г/(2та1а2). (2.40)
Чтобы ЭДС равнялась выбранной расчетной величине, приходится изменять поток Фе или за счет выбора другого значения B6, или за счет осевого размера якоря /.
Уточнение числа витков Шф не представляет больших трудностей, если провода круглые, а число их велико, т. е. для маломощных генераторов. В случае генераторов большой мощности, когда провода прямоугольного сечения, число проводников в пазу ии может быть выбрано вполне определенным: 2, 4, 6. Укладка большего числа проводников в пазу представляет значительные технологические трудности. Поэтому на практике часто расчет ведут в обратном порядке: сначала задаются числом проводников в пазу, а затем определяют величины q, аи а2 и производят уточнение расчетной величины магнитного потока. Согласно (2.39),
д = W^1U2I[PU11). (2.41)
Таким образом, должно быть согласование в выборе числа витков из условий получения требуемой ЭДС якоря (2.38) и размещения обмотки в пазах якоря (2.40).
Для генераторов большой мощности или с низким напряжением, когда число витков в фазе мало, приходится выбирать несколь-
44
Наименьшее число дробности q= — . Обмотки с таким q применяются в автобусных генераторах. Для улучшения формы кривой напряжения в этих генераторах шаг выбирается равным (2/3)т. Таким образом уничтожается третья гармоническая.
Обмотки с <7=1 применяются в генераторах малой мощности — возбудителях и подвозбудителях (в генераторах с вращающимися выпрямителями), работающих на нагрузку через выпрямители.
Наиболее характерные значения q для выпускаемых авиационных генераторов приведены в табл. 2.14.
Таблица 2 14
\
ко параллельных ветвей. Число O1 нельзя выбирать произвольно [(см. 2.52) и (2.58)].
Для получения паза с наиболее желательным числом проводников количество параллельных проводов (? бывает целесообразно выбирать равным двум или более. Например, чтобы получить полузакрытый паз с четырьмя проводниками вместо открытого с двумя, достаточно выбрать 02 = 2.
Обмотку с несколькими параллельными проводами целесообразно проектировать также в случае круглого их сечения, чтобы заменить нетехнологичный жесткий провод большого диаметра на несколько проводов с меньшими диаметрами, но такой же суммарной площадью поперечного сечения. Во втором случае секция получается мягкой и удобной для намотки якоря.
При дробном числе <7 число фаз т и число полюсов 2р должны быть связаны определенными соотношениями, чтобы получилась симметричная обмотка, т. е. обмотка, ЭДС фаз которой равны между собой и сдвинуты по фазе на один и тот же угол:
ЕфА=ЕфВ=Еьс, Оф=3607т. (2.42)
В этом случае векторы пазовых ЭДС должны быть сдвинуты один относительно другого на угол
az = /7.360/2. (2.43)
Величину дробного числа q можно представить в виде смешанного числа или обыкновенной дроби
q = b+c/d={bd + c)/d=N/d, (2.44)
где cfd и NId — несократимые дроби.
Из рассмотрения (2.44) можно установить, что для получения дробного числа q можно взять N соседних катушек и образовать из них d катушечных групп, причем каждая из них должна иметь целое число катушек (q — среднее число). Из d катушечных групп, образованных из N соседних катушек, (d—с) групп должны иметь по Ъ катушек, а с групп — по (o-f-1) катушек. Последнее легко проверить, если взять сумму всех катушек
