Определение начала и конца обмоток трехфазного двигателя. Обмотки двигателя трехфазного


Определение начала и конца обмоток трехфазного двигателя.

Иногда встречаются трехфазные электродвигатели, у которых выводы обмоток не маркированы, как правило, после перемотки, или при слишком «бережной» эксплуатации. Чтобы определить, начала и концы обмоток, необходимо:- при помощи омметра, определить обмотки, отметить три пары – три обмотки;- на одной из обмоток пометить один провод и подключить к нему минус батареи;- к другой обмотке подключить стрелочный вольтметр;- коснуться вторым проводом первой обмотки плюса батареи, и посмотреть, в какую сторону отклонятся стрелка. Необходимо, чтобы она отклонялась вперед;- убедившись в этом, пометить вывод, подключенный к плюсу вольтметра;- аналогично проверить и пометить вывод на третьей обмотке.Отмеченные выводы можно считать либо началами, либо концами, и соответственно подключать двигатель к трехфазной цепи.

Определяем количество выводов обмоток статора электродвигателя и их назначение Электродвигатель подключается к источнику питания выводами его внутренних обмоток. Таких обмоток в трёхфазном двигателе - три. Следовательно, выводов всего должно быть шесть. Но из-под крышки идёт, как правило, семь проводов, один из них "корпусной", присоединён к корпусу электродвигателя. В схеме питания он не участвует, но необходим для безопасной работы. Нередко случается, что число выводов, выходящих из корпуса двигателя всего три. В этом случае остальные три вывода "спрятаны" внутри корпуса и, чтобы добраться к ним, необходимо аккуратно разобрать электродвигатель, сняв ротор. Найдя и разъединив недостающие три провода (соединённые между собой в схеме "звезда"), следует удлинить каждый из них и вывести их все наружу. Иногда провода внутри корпуса электродвигателя соединены не звездой (три в одной точке), а треугольником. В этом случае, задача трудней, но та же самая: разъединить все (три пары) соединений проводов между собой, удлинить концы и вывести их наружу. Правда, в нашем случае делать этого не стоит, поскольку все способы схем подключения приведены здесь для электродвигателей, обмотки которых включены по схеме треугольника.Обычно на крышке корпуса электродвигателя установлена коробка, в которой имеется коммутационная колодка с перемычками, по их конфигурации можно легко проследить схему соединения обмоток.

Как определить по какой схеме соединены концы обмоток электродвигателя? Если визуально соединение обмоток не просматриваются (соединения выполнены внутри корпуса электродвигателя), то придется определять тип соединений (звезда или треугольник) косвенно. Теоретически, сделать это очень просто. Схема соединений обмоток электродвигателя "звездой" выполняется соединением трёх одноименных (например, концов) выводов между собой в одной точке. Поэтому, если подключить к любым двум выводам (из трёх!) электродвигателя генератор переменного тока, то трансформации напряжения на вторичную обмотку, в качестве которой для измерений используется третья обмотка, не произойдёт и вольтметр, подключенный, как показано на Рис. 1, покажет отсутствие напряжения или напряжение, близкое к нулю вольт.

Если обмотки электродвигателя соединены по схеме треугольника (Рис.2), то вольтметр, при аналогично составленной схеме измерений, зафиксирует присутствие напряжения. Произойдёт это потому, что обмотки на схеме "треугольника" соединены друг с другом разноимёнными выводами (начала с концами).

На практике вместо генератора переменного тока можно использовать обычный полуторавольтный элемент питания (например 316), кратковременно подключая его к выводам электродвигателя. Измерения напряжений в этом случае следует производить на минимальном пределе шкалы вольтметра. Если электродвигатель большой мощности, то прибор следует установить для измерения тока (микроампер). В крайних случаях, соблюдая все меры предосторожности, вместо генератора переменного тока можно использовать сетевое напряжение 220 вольт, подключая источник к обмоткам последовательно с лампой мощностью 60 ватт.

Как определить начала и концы выводов обмоток электродвигателя? После, того как мы научились определять способ соединения обмоток электродвигателя, вызвонить и промаркировать концы обмоток совсем простое дело! Вначале нужно вызвонить три пары выводов обмоток. Сопротивления обмоток мощных электродвигателей очень малы и составляют десятые доли Ома, а маломощных электродвигателей - единицы Ом. Седьмой "корпусной" провод вызванивается относительно корпуса. Остальные 6 проводов ни в коем случае не должны иметь контакта с корпусом. Сопротивление между проводами обмоток и корпусом составляет сотни мегаом. Итак, в результате замеров, мы имеем три пары выводов обмоток и один провод "корпусной". Теперь произвольно промаркируем выводы (концы) одной любой обмотки буквами "Н" и "К" - начало и конец. Далее, также произвольно, промаркируем выводы другой любой обмотки буквами "Н" и "К" - начало и конец.

Следующий шаг - соединим две промаркированные обмотки между собой последовательно выводами "Н" и "К", как показано на Рис 3. К оставшимся свободным концам соединённых обмоток ("Н" и "К") подключим амперметр, установленный на малом пределе измерений (мА или даже мкА). К выводам немаркированной обмотки подсоединим кратковременно источник постоянного тока - батарею 1.5 вольта (элемент 316). Амперметр должен показать всплеск напряжения. Если этого не произошло, то соедините маркированные обмотки между собой выводами "Н" и "Н", а микроамперметр подключите к свободным их концам ("К" и "К"). Если амперметр зафиксирует всплеск тока, то поменяйте местами надписи "Н" и "К" на одной любой обмотке.

Может случиться, что амперметр не обнаруживает всплеска напряжения ни в каком случае, или всплеск этот очень слабый. Такой признак указывает на неисправность электродвигателя - межвитковое замыкание какой либо обмотки. Далее, разъединяем обмотки, отключаем источник питания и вновь соединяем между собой последовательно две обмотки. Причём, любой вывод немаркированной обмотки соединим с выводом "Н" любой маркированной обмотки. К оставшимся свободным концам, последовательно соединённых между собой обмоток (вывод "К" и вывод немаркированный) подключим микроамперметр, установленный на малом пределе измерений. Подсоединяем кратковременно источник питания к выводам оставшейся маркированной обмотки. Прибор должен показать всплеск напряжения. Если этого не происходит, то меняем в схеме местами выводы немаркированной обмотки. Вновь кратковременно подсоединяем источник питания. Если микроамперметр зафиксирует всплеск напряжения, то обозначаем (маркируем) тот вывод немаркированной обмотки, который был соединён с выводом "Н" буквой "К", а другой вывод буквой "Н". Всё!

При измерениях тока или напряжения нежелательно пользоваться цифровым мультиметром, поскольку существующая задержка измерения (индикации) в цифровых приборах может не успевать зафиксировать кратковременные всплески тока (напряжения).

Соединение обмоток трёхфазного электродвигателя по схеме треугольника Нет ничего проще соединения уже промаркированных выводов электродвигателя в схему треугольника! Соединяем последовательно (в кольцо) обмотки в таком порядке: начало одной ("Н") с концом другой ("К"). Получим три вывода электродвигателя, обмотки которого соединены по схеме "треугольника". К ним добавим ещё один провод "корпусной" для подсоединения его к внешнему контуру заземления

 

Классический способ включения трехфазного электродвигателя в однофазную сеть Самая простая и самая распространённая схема подключения трёхфазного электродвигателя к однофазному источнику питания 220 вольт приведена на рисунке 1.

Существуют методики расчёта величины ёмкости фазосдвигающего конденсатора C1, но большого значения придавать им не стоит, поскольку эти расчёты приводят практически к тем же результатам, которые получаются при грубом расчёте ёмкости по следующей простой формуле.

С= 10P

Где С - ёмкость фазосдвигающего конденсатора в микрофарадах, а P - паспортная мощность электродвигателя в киловаттах. Величина ёмкости сильно зависит от режима работы электродвигателя, в частности от его нагруженности. В случаях, когда электродвигатель работает при переменных нагрузках, приходится в процессе работы, параллельно с постоянно подключенным фазосдвигающим конденсатором, включать дополнительные. Приведённая выше расчётная формула работает для слабонагруженных электродвигателей. При значительных нагрузках ёмкость фазосдвигающего конденсатора следует увеличивать вдвое от расчётной.

Что произойдёт, если величина ёмкости конденсатора выбрана неправильно? Если величина ёмкости фазосдвигающего конденсатора выбрана больше, чем требуется при данных конкретных условиях работы электродвигателя, то двигатель будет быстро перегреваться. Если величина ёмкости выбрана меньше требуемой, то мощность электродвигатель будет занижена в сравнении с оптимальной. Отсюда вывод: при подборе фазосдвигающего конденсатора следует начинать выбор величины емкости от минимальной, постепенно увеличивая её до того значения, когда электродвигатель сможет обеспечить механическую работу привода.

Почему рабочее напряжение фазосдвигающего конденсатора должно быть не ниже 400 вольт? Причин, по которым рабочее напряжение фазосдвигающего конденсатора должно быть не ниже 400 вольт, три. Первая причина та, что амплитудное значение переменного напряжения в бытовой сети 220 вольт составляет почти триста вольт (220х1,3). Почему так? Как мы помним из школьного курса физики, напряжение бытовой сети переменного тока 220 вольт является действующим напряжением.

По определению: действующим значением переменного тока является такой постоянный ток, который за то же время и на той же нагрузке вызывает такую же мощность, как и переменный ток. А поскольку у переменного тока существуют экстремумы - точки с максимальным и минимальным значениями, то они, конечно, будут отличаться от некоторого среднего (действующего) значения. Фазосдвигающий конденсатор должен гарантированно выдерживать эти участки повышенного отрицательного и положительного напряжений. Вторая причина в том, что рабочее напряжение на конденсаторах, как правило, указывается для постоянного тока. Но переменное напряжение меняет свою полярность во времени от + 220 вольт до - 220 вольт. А, значит, конденсатор в некоторых условиях может зарядиться до почти удвоенного значения сети, до 400 вольт. Третья причина - фазосдвигающий конденсатор устанавливается в цепи обмоток статора, обладающих большой индуктивностью. При работе электродвигателя, особенно при его пуске и остановке, на обмотках высвобождается большая электродвижущая сила самоиндукции (ЭДС), в виде всплесков повышенного напряжения 300-600 вольт, приложенная именно к конденсатору.

Как подобрать оптимальную ёмкость фазосдвигающего конденсатора? Выбор оптимальной величины ёмкости фазосдвигающего конденсатора следует выполнять в реальных условиях работы электродвигателя, подключив к нему электропривод и подсоединив эффективную схему пуска. Вся процедура сводится к подбору фазосдвигающего конденсатора такой ёмкости, чтобы величины токов, втекающих в каждый из трёх отводов обмоток электродвигателя, минимально отличалась друг от друга. Порядок подбора тот, который был указан выше - от меньшей ёмкости к большей. Подбирая оптимальную ёмкость конденсатора, контролируйте и учитывайте нагрев корпуса электродвигателя!

Почему нельзя перегревать электродвигатель? В процессе работы любой электродвигатель неизбежно нагревается. Температура корпуса работающего двигателя без ущерба эксплуатационным характеристикам вполне может достигать 70°C. Чтобы предотвратить перегрев, корпус электродвигателя выполнен ребристым с целью увеличения поверхности, отводящей тепло. Эффективность теплоотвода загрязнённого корпуса электродвигателя резко снижается. Что происходит при перегреве электродвигателя? Изолирующее лаковое покрытие проводов обмотки высыхает (или даже обугливается) и отслаивается. В результате оголённые соседние провода замыкают между собой. Происходит межвитковое короткое замыкание обмотки электродвигателя. Межвитковое замыкание, в зависимости от величины замыкаемого участка, приводит либо к последующему быстрому перегреву электродвигателя, либо к мгновенному расплаву (замыканию или перегоранию) проводов обмотки. Практически, электродвигатель с перемкнутым небольшим участком обмотки (несколько соседних витков), перегреваясь и теряя мощность, может ещё поработать. Но всякий новый цикл - перегрева обмоток при работе и остывания при выключении, ухудшает состояние изоляции обмоток и приводит к тому же результату - отслаиванию изоляции, замыканию витков обмоток и выходу электродвигателя из строя. Кроме того, при перегреве электродвигателя перегреваются подшипники, в которых вращается ротор. Перегревание смазки подшипников приводит к снижению её эффективности и еще большему перегреву подшипника. В результате, сильно разогретая смазка частично испаряется, частично вытекает из корпуса подшипника и подшипник начинает заклинивать. Аварийная принудительная остановка электродвигателя во время работы (без его обесточивания) также приводит к быстрому и недопустимому перегреву его обмоток и даже их возгоранию и выходу электродвигателя из строя.

 

Как изменить направление вращения ротора электродвигателя? Так же, как и при работе электродвигателя от трёхфазного источника, при питании от однофазной сети напряжением 220 вольт, ротор электродвигателя приводится в движение вращающимся магнитным полем, направление вращения которого зависит от порядка чередования фаз. При работе электродвигателя один конец фазосдвигающего конденсатора всегда подключен к свободной точке соединения обмоток, а второй конец к проводу питающей сети - фазному или нулевому.

Направление вращения ротора электродвигателя зависит от того, куда подключен тот конец фазосдвигающего конденсатора, который соединён с проводом сетевого питания. Попросту, чтобы изменить направление вращения ротора электродвигателя, следует этот вывод конденсатора отключить от одного провода питающей сети и подключить к другому проводу питающей сети. Другими словами, перекоммутировать вывод с клеммы А электродвигателя на клемму В.

 

Схема пуска трехфазного электродвигателя при работе в однофазной сети Трёхфазный электродвигатель нормально работает при подключении к однофазному источнику питания переменного тока с напряжением бытовой сети 220 вольт по схемамприведённым на рисунках 1 и 2. Однако, запустить под нагрузкой его не удастся. Для того, чтобы обеспечить вращение ротора электродвигателя при пуске нужна специальная схема. Согласно этой схеме, при пуске, параллельно фазосдвигающему конденсатору (С1) подключается дополнительный "пусковой" конденсатор С2 с примерно такой же величиной ёмкости, как и у фазосдвигающего. Такая схема приведена ниже на Рис.3.

При пуске, после включения переключателя SA, требуется вручную нажать кнопку SB и удерживать её нажатой несколько секунд, пока обороты ротора электродвигателя достигнут 70% от номинальных.

 

Подключение электродвигателя к сети через контактор, кнопки "пуск" и "стоп" При возникновении неисправностей, в аварийных ситуациях и при пропадании напряжения питающей сети электродвигатель должен выключаться быстро и легко. Кроме того, при возобновлении питания, во избежание поражения людей электрическим током, предотвращения поломок электропривода и самого электродвигателя, электродвигатель не должен автоматически запускаться повторно.Всем этим требованиям отвечает схема включения электродвигателя контактором К1. Двигатель запускается нажатием кнопки "Пуск". Последующее выключение осуществляется нажатием кнопки "Стоп". Такая схема приведена ниже на Рис.4.

Для включения электродвигателя нажимается кнопка SA1 "Пуск". Напряжение сети 220 вольт поступает на обмотку контактора К1. Сердечник контактора втягивается, замыкая контакты К1.1 и К1.2. Контакты кнопки "Пуск" самоблокируются контактами К1.1, а контактами К1.2 к сети подключаются обмотки двигателя. При нажатии кнопки "Стоп" цепь обмотки контактора К1 размыкается, обмотка обесточивается. Контакты К1.1 размыкаются, кнопка "Пуск" разблокируется. Размыкаются контакты К1.2 и снимается напряжение с обмоток электродвигателя. Двигатель выключается. Состояние схемы не изменяется и после отпускания кнопки "Стоп". Электродвигатель остается в выключенном состоянии.

Схема автоматического запуска трёхфазного электродвигателя На схеме Рис. 4, так же, как и на предыдущих схемах, приходится вручную нажимать кнопку SA3, подключая пусковой конденсатор С2, и ожидать, когда ротор электродвигателя наберёт обороты, что не очень удобно. Вместо ручной кнопки можно воспользоваться схемой пуска, в которой применяется реле задержки, с заданным временем задержки включения (после подачи на него напряжения питания) 3-10 секунд. Схема замены ручной кнопки автоматом приведена ниже на Рис.5.

При включении электродвигателя нажимается кнопка SA1 "Пуск". Напряжение сети 220 вольт приходит на обмотку контактора К1. Сердечник контактора втягивается, замыкая контакты К1.1 и К1.2. Контактами К1.1, как и в предыдущей схеме, самоблокируется кнопка "Пуск" (перемыкаются её контакты), а контактами К1.2 к сети подключаются обмотки двигателя. В это время через нормально замкнутые контакты реле задержки КТ1.1 параллельно фазосдвигающему конденсатору С1 подключен пусковой конденсатор С2. Одновременно с подачей напряжения на контактор К1, напряжение питания подаётся на реле задержки КТ. Начинается отсчёт времени задержки размыкания нормально замкнутых контактов КТ1.1 реле КТ. По истечению нескольких секунд задержки, реле КТ срабатывает, размыкая контакты КТ1.1. Пусковая ёмкость С2 отсоединяется от фазосдвигающей ёмкости С1. Процесс пуска завершён.

 

Подключение пускового конденсатора через мощные контакты Подключение пускового конденсатора параллельно фазосдвигающему конденсатору сопровождается сильным искрением контактов. Маломощные контакты реле задержки К1, как показано в предыдущей схеме, не смогут длительно обеспечивать работу электродвигателя в пусковом режиме. Они попросту залипнут или выгорят. Поэтому целесообразно управлять подключением пускового конденсатора контактами мощного реле (контактора). Такая схема изображена на Рис.6.

При нажатии кнопки "Пуск" точно так же напряжение подаётся на реле задержки КТ1. Но пусковой конденсатор С2 при пуске сразу же подключится к фазосдвигающему конденсатору контактами дополнительного контактора К2, обмотка которого в свою очередь подключится при пуске к сети 220 вольт через нормально замкнутые контакты реле задержки КТ1. Когда закончится задержка времени реле КТ1, оно включится и его контакты КТ1.1 разомкнутся, разъединяя цепь обмотки контактора К2 от источника 220 вольт. Обмотка контактора К2 обесточится, его контакты К2.1 разомкнутся и отсоединят от фазосдвигающего конденсатора С1 пусковой конденсатор С2, завершая, тем самым, процесс пуска.

Токовая защита трёхфазного электродвигателя В приведённых выше схемах обмотка электродвигателя оказывается постоянно подключенной к сети 220 вольт, что создаёт опасность поражения людей электрическим током и не соответствует требованиям техники безопасности. По завершению работ электроинструмент должен быть полностью обесточен. Опасное для жизни напряжение 220 вольт не должно присутствовать ни на одной из частей электрооборудования. Кроме того, необходима защита электродвигателя от серьёзных повреждений при коротких замыканиях схемы или токоведущих компонентов конструкции электродвигателя. Для защиты внешней электропроводки от критических и аварийных токов также необходима токовая защита. Такую защиту с успехом выполнит трёхфазный токовый автомат. Схема подключения электродвигателя через токовый автомат изображена на Рис.7.

На схеме подключения трёхфазного электродвигателя к бытовой сети 220 вольт, изображенной на рис. 7, питание сети поступает через трёхфазный токовый автомат SA3 16А. В автомате используются две группы контактов (из трёх). Автомат выполняет также функции простого выключателя питания.

Индикация режимов работы электродвигателяПри поиске неисправностей и просто для того, чтобы знать состояние электродвигателя питающей сети необходима хотя бы простейшая индикация. Такая индикация на приведённой ниже схеме (Рис.8) выполнена на одном двухцветном светодиоде (цвета - синий и красный).

Когда включен токовый автомат SA3, горит синий светодиод VL1.1. При пуске и работе электродвигателя загорается красный светодиод VL1.2 (правый по схеме), а синий светодиод гаснет. Резисторы R1 и R2, мощностью по 1 ватту, ограничивают ток через светодиоды на уровне 4 миллиампер. Диоды VD1 и VD2 защищают светодиоды от пробоя обратным напряжением 220 вольт.

 

Похожие статьи:

poznayka.org

СХЕМЫ ТРЕХФАЗНЫХ ОБМОТОК. - СХЕМЫ ОБМОТОК -

Схемы трёхфазных обмоток.

Трехфазные обмотки:В трехфазных обмотках те катушки, активные стороны которых расположены под двумя соседними разноименными полюсами, обычно соединяют последовательно между собой в катушечные группы. Катушечные группы, как правило, образуют одну пару полюсов одной фазы обмотки.

Соединение катушечных групп:Катушечные группы соединяют в фазы обмотки. Для образования фаз может быть использовано последовательное, параллельное или смешанное соединение катушечных групп между собой, однако при этом должно соблюдаться правильное чередование полюсов магнитного поля, создаваемого обмоткой.Полюса можно определять по направлению тока в данной стороне катушки (условно принимая одно из направлений за какой-нибудь полюс, в таком случае противоположное направление - противоположный полюс). Так как ток переменный, то и полюс с частотой тока меняет свою полярность, поэтому на схемах удобнее пользоваться направлением тока в витках катушки, расположенных в данном пазу (рис. 1.1—1.5).

Рис. 1.1 Шаблонная обмотка вразвалку при 2ρ = 2, z = 24, q = 4, y = 10 (1-11)< a = 1.

Рис. 1.2 Концентрическая обмотка вразвалку (трехплоскостная) при 2ρ = 4, z = 48, у = 11(1 — 12), 9(2—11), а = 1.

Рис. 1.3 Схема двухслойной концентрической обмотки при 2ρ= 4, z = 48, q = 4, у = 13(1 — 14), 11(2— 3), 9(3—12), 7(4—11).

Рис. 1.4 Однослойная (концентрическая вразвалку) обмотка однофазного двигателя с пусковым элементом при 2ρ = 4, z = 24.

Рис. 1.5 Однослойная обмотка (шаблонная вразвалку) однофазного двигателя с пусковым элементом при 2ρ = 4, z = 36.

Характеристика трехфазных обмоток:Все три фазы обмотки должны быть симметричными. Поэтому в каждой из них содержится равное количество катушек, одинаково соединенных между собой и симметрично расположенных в магнитном поле машины. Только при этом условии суммарные ЭДС в фазах будут равными по величине и сдвинутыми относительно друг друга на ⅓ периода, т. е. образуют симметричную трехфазную систему ЭДС. Фазы обмотки могут соединяться между собой в звезду или в треугольник.Одной из важнейших характеристик трехфазных обмоток является показатель q, равный числу пазов, приходящихся на полюс и фазу:

где z — число пазов, в которых размещена обмотка; 2ρ — число полюсов магнитного поля; m— число фаз.Число q также показывает, из скольких катушек состоят катушечные группы данной обмотки. Так, если трехфазная (m = 3) четырехполюсная (2ρ= 4) обмотка расположена в 60 пазах (z = 60), то:

Такая обмотка будет иметь по пять катушек в каждой катушечной группе.Если же в 60 пазах разместить трехфазную восьмиполюсную обмотку, то число пазов на полюс и фазу окажется не целым, а дробным q = 60/(8 ∙ 3) = 2 ½. Такие обмотки называются обмотками с дробным показателем q.Так как в каждой отдельной катушечной группе может быть лишь целое число катушек, то при дробном q катушечные группы в каждой фазе обмотки не будут одинаковыми, а будут содержать разное количество катушек. В этом случае число q показывает среднее количество катушек, приходящихся на одну катушечную группу. На рис. 2.12 изображена обмотка однофазного двигателя, у которого пусковая обмотка имеет дробное а.Обычные трехфазные обмотки выполняются как шестизонные. В таких обмотках пазы, занимающие два полюсных деления (360 эл. град.), распределяются на шесть частей — зон (по одной зоне на каждую фазу в пределах одного полюсного деления). Если обмотка выполнена с q, равным целому числу, и с диаметральным шагом у = т, то каждая зона шестизонной обмотки занимает 60 эл. град.Для трехфазных обмоток существует следующее соотношение между частотой вращения магнитного поля машины, числом его полюсов и частотой тока в обмотке:

где n- частота вращения магнитного поля, об/мин;ρ- число пар полюсов; ƒ - частота проходящего по обмотке тока, Гц.

Источник:

energo.ucoz.ua

Расчет обмотки трехфазного асинхронного двигателя

В отличие от однослойных в двухслойных обмотках катушечные группы одной и той же фазы сдвигаются не на 360 электрических градусов, а на 180.

Поэтому:

.

Следовательно, вторая катушка фазы «А» начинается с 19-го паза.

Обмотка фаз «В» и «С» выполняется аналогично, но они сдвинуты, соответственно, на 120 и 240 электрических градусов относительно обмотки фазы «А», т. е. В пазах это будет:

;

5. РАСЧЁТ ЧИСЛА ВИТКОВ В ОБМОТКЕ ОДНОЙ ФАЗЫ

Рис. 4. а) Схема замещения обмотки асинхронного двигателя;

б) Векторная диаграмма асинхронного двигателя.

При подаче напряжения Uф на обмотку, по ней потечёт ток холостого хода (рис. 4). Так как напряжение изменяется по синусоидальному закону, ток будет переменным. В свою очередь создаст в магнитной системе машины магнитный поток Ф, который также будет переменный.

Переменный магнитный поток Ф индуцируется в витках обмотки, которая его создала ЭДС (ЕФ ), направленную встречно преложенному напряжению (закон электромагнитной индукции).

ЭДС фазной обмотки ЕФ будет слагаться из суммы ЭДС отдельных витков E1в

Еф =å E1в или Еф = E1в ×Wф

где Wф - количество витков в обмотке одной фазы.

Кроме того, ток Iхх создаёт на активном и реактивном сопротивлении обмотки падение напряжения DU .

Таким образом, приложенное к обмотке напряжение Uф уравновешивается ЭДС ЕФ и падение напряжение в обмотке DU. Всё это в векторной форме приведено в упрощённой векторной диаграмме (рисунок 4). Из изложенного и векторной диаграммы следует, что

.

Падение напряжения составляет 2,5…4% от Uф то есть в среднем около 3%, без ущерба для точности расчёта можно принимать:

Еф =0,97× Uф ;

где Еф – ЭДС обмотки фазы, В

Uф - фазное напряжение, В

тогда

Мгновенное значение ЭДС одного витка:

где t - время, с

Магнитный поток изменяется по закону:

Ф=Фм ×sin×w×t,

где Фм - амплитудное значение магнитного потока, Вб;

w - угловая частота вращения поля;

Тогда

Максимальное значение ЭДС одного витка будет, когда

,

тогда (так как

): .

Действующее значение отличается от максимального на

.

Так как обмотка рассредоточена, то часть магнитного потока Ф рассеивается, что учитывает коэффициент распределения Кр :

Практически все двухслойные обмотки выполняются с укороченным шагом. Это приводит к тому, что на границах полюсов секциях разных фаз, лежащих в одном пазу, направление токов будет встречное. Следовательно суммарный поток от этих секций будет равен нулю, что уменьшит общий магнитный поток Ф. Это явление учитывает коэффициент укорочения Ку :

Обмоточный коэффициент:

Коб =Кр ×Ку =0,96×0,94=0,9

тогда окончательно ЭДС одного витка равно:

Число витков в фазе:

В полученном выражении Uф и f заданы заказчиком, нужно знать для расчета только Ф. Он под полюсом распределяется равномерно (рисунок 5), однако при равенстве площадей прямоугольника со стороной Вср и полуокружности с радиусом Вd величина магнитного поля под полюсом будет одинаковой.

Рис. 5. Магнитное поле полюса.

Величина средней магнитной индукции:

(Вб)

где

- коэффициент учитывающий равномерность распределения магнитного потока под полюсом.

Вср – среднее значение магнитной индукции а воздушном зазоре, Тл

Вб – максимальное значение магнитной индукции в воздушном зазоре, Тл

Из таблицы «нормированных электромагнитных нагрузок асинхронных двигателей» для мощности от 1 до 10 кВт. Принимаем Вб =0,7

Отсюда значение магнитного потока:

Вб

Число витков в фазе:

шт

Предварительное число витков в фазе 94,52 шт, такая обмотка не выполнима так как часть витка не возможно уложить в пазы статора.

С другой стороны, при делении числа витков фазной обмотки по секциям, необходимо распределить их равномерно, так чтобы число витков во всех секциях обмотки Wсек было одинаковым, такая обмотка называется равносекционной.

Условие равносекционности выполняется исходя из выражения числа активных проводников в пазу:

шт

где а– число параллельных ветвей.

В формуле двойка в числителе показывает, что виток имеет два активных проводника. Чтобы число витков в секциях было одинаковым, необходимо число активных проводников в пазу округлить:

- при однослойной обмотке до целого значения,

- при двухслойной – до целого чётного.

Округляем число проводников в пазу до целого чётного и принимаем Nп=16

После округления числа проводников в пазу, уточняем число витков в фазе

шт

Уточняем магнитный поток, так как он зависит от числа витков в фазе

Вб

Уточняем значение магнитных индукций Вd , Вz , Вc .

Магнитная индукция в воздушном зазоре:

Тл

Магнитная индукция в зубцовой зоне статора:

Тл

Магнитная индукция в спинке статора:

Тл

Сравниваем их с предельно допустимыми значениями. Все варианты расчёта магнитных индукций сводим в таблицу 2.

Таблица 2. Нагрузки магнитной цепи

По результатам расчёта, из таблицы видно, что наиболее оптимальный вариант 2, при котором рассчитываемый двигатель будет отдавать максимальную для его магнитной системы мощность. Если максимальная нагрузка в норме то это и будет оптимальны вариант. Если магнитная индукция на каком-то участке ниже нормы, то есть участок недогружен (3) и в этом случае будет недоиспользована сталь магнитопровода асинхронного двигателя, занижена его мощность.

mirznanii.com

4. РАСЧЁТ ОБМОТОЧНЫХ ДАННЫХ. Расчет обмотки трехфазного асинхронного двигателя

Похожие главы из других работ:

Автоматизированное проектирование процесса сушки пиломатериалов в камере периодического действия"KATRES KSRD 1-6.5N"

3.2 Сортировка данных

На рисунке 3.9 показана сортировка таблицы 2.2.Произведена сортировка площади поперечного сечения канала, в плоскости перпендикулярной потоку агента сушки, на соответствующем участке в порядке увеличения. Рисунок 3...

Автоматизированное проектирование процесса сушки пиломатериалов в камере периодического действия"KATRES KSRD 1-6.5N"

3.3 Фильтрация данных

Фильтр- это средство, позволяющее создавать списки, в которых присутствуют только отвечающие заданным условиям строки. С помощью команды «Автофильтр» можно просматривать только те строки...

Автоматическая гальваническая линия никелирования

4. Расчет дополнительных исходных данных

Для непрерывного производства номинальный фонд времени рассчитывается с учетом на простои оборудования, который составляет 10% от календарного времени: 365 - 36,5 = 328,5 дн. 328...

Анализ влияния обогащения железной руды на ее металлургическую и экономическую ценность

1. Расчет исходных данных

Fe2O3 = (Fe общ - FeO*56/72)*160/112 Fe = Fe2O3*112/160 Fe2O3к1=(61,9-27,9*56/72)*160/112=57,43 Fe к= 0,49*112/160=0,34 Fe2O3к2 =(65,4-25,4*56/72)*160/112=65,2 Fe ф= 0,17*112/160=0,12 Fe2O3к = Fe2O3 *А/100=4,5*10,9/100=0,49 Al2O3к = Al2O3 *А/100=21,1*10,9/100=2,3 MgO к = MgO*А/100=2,6*10,9/100=0,28 SiO2 к = SiO2 *А/100=54,3*10,9/100=5,92 CaO к = CaO*А/100=7,3*10,9/100=0,8 Материал Содержание...

Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 1263, Объект АС10, Месторождение Лянторское

2.2 Расчет процесса освоения скважины. Анализ данных исследований. Характеристика призабойной зоны

...

Годовой объем работ по техническому обслуживанию и ремонту ПТСДМ и О управления механизации

2.1 Расчет исходных данных

На предприятии управление механизации находящиеся в городе Магнитогорске Челябинской области находятся следующие подъемно- транспортные, строительные...

Разработка системы отображения технологических параметров работы крана №80

4.5 Типы данных

Контроллеры SIMATIC S 7 могут работать со следующими типами данных: 1. Бит (BOOL) - это единица, соответствующая одному двоичному разряду. Два возможных значения бита обозначаются “0” (False) и “1” (True). 2. Байт (Byte) - состоит из 8 бит...

Разработка технологической схемы очистки промышленных газов

1. Анализ исходных данных , расчет необходимой суммарной степени очистки промышленных газов и массы вещества поступающих на очистку

...

Расчет обмотки статора трехфазного асинхронного двигателя при наличии магнитопровода с применением ЭВМ

4 Расчёт обмоточных данных

Обмотка асинхронного двигателя, размещённая в магнитопроводе его статора состоит из трёх самостоятельных фазных обмоток (А, В, С)...

Расчет обмотки статора трехфазного асинхронного двигателя при наличии магнитопровода с применением ЭВМ

12 Расчёт номинальных данных

К номинальным данным относятся следующие величины: Рн - мощность, кВт; Uн - напряжение, В; Iн - ток, А; нf - частота тока, Гц; nн - частота вращения ротора...

Расчет обмотки трехфазного асинхронного двигателя

12. РАСЧЁТ НОМИНАЛЬНЫХ ДАННЫХ

К номинальным данным относятся следующие величины: Рн - мощность, кВт; Uн - напряжение, В; I - ток, А; f - частота тока, Гц; n - частота вращения ротора, мин-1; cos - коэффициент мощности; - коэффициент полезного действия; /Д - схема соединения обмоток...

Расчет стального воздухопровода

Гидравлический расчет для конкретных данных

1)Расчет плотности и расхода газа при данном давлении и температуре: Температура и давление газа при нормальных условиях: То = 273 К, po = 760мм.рт.ст. = 0,760*13600*9,81 Па = 1,01396*105 Па. Температура и давление газа: р = 0.9 ати = 0,9*9,81*104 Па +1,01396*105 Па = 1,89686*105 Па...

Расчетно-пояснительная записка теплового расчета парового котла типа БКЗ-320-140

4. Выбор и обоснование исходных данных. Таблицы исходных данных для расчёта тепловой схемы.

Расчёт тепловой схемы осуществляется средствами ЭВМ по вышеприведённой расчётной модели (3.1[1]). Приведём таблицу исходных данных для программы BK14U1. Таблица 3 № Название Обозн...

Расчёт инерционной погрешности гирокомпасов

6. Расчёт установочных данных для корректора индукционного лага

Задание 4. Лаг Исходные данные: Vи1=4+0,1(l+n)=4+1.4=5.4 (уз.) ДV1 =(-1)n+1[0.4+0.01(l+n)]= 0.4+0.14=0.54 (уз.) Vи2= 8+0.2(l+n)=8+0.2·14= 8.28 (уз.) ДV2= (-1)n+1[0.7+0.01(l+n)]= 0.7+0.14=0.84 (уз.) Vи3=13+0.3(l+n)=13+0.3·14=13+4.2=17.2 (уз.) ДVз=(-1)n+1 0.005(l+n)=0.07 (уз.) M1=40+(l+n)=40+14=54. Для удобства привидём исходные данные в таблице 8...

Реинжиниринг имитационной модели работы железной дороги на основании данных из Информационного Фонда производственно-экономических показателей

3.1 Расчет безошибочности вводимых данных

...

prod.bobrodobro.ru

Как перемотать однофазный двигатель на трехфазный. Виды обмоток электродвигателей и способы их изображения

Если в паспорте электродвигателя обозначено, к примеру, 220/380 в, это значит, что электродвигатель может быть включен как в сеть 220 в (схема соединения обмоток — треугольник), так и в сеть 380 в (схема соединения обмоток — звезда). Статорные обмотки асинхронного электродвигателя имеют 6 концов. По ГОСТу обмотки асинхронного мотора имеют последующие обозначения: I фаза — С1 (начало), С4 (конец), II фаза — С2 (начало), С5 (конец), III фаза — С3 (начало), С6 (конец).

Рис. 1. Схема подключения обмоток асинхронного мотора: а — в звезду, б — в треугольник, в — выполнение схем «звезда» и «треугольник» на доске зажимов.

Если в сети напряжения равно 380 В, то обмотки статора мотора должны быть соединены по схеме «звезда». В общую точку при всем этом собраны либо все начала (С1, С2, С3), либо все концы (С4, С5, С6). Напряжение 380 в приложено меж концами обмоток АВ, ВС, СА. На каждой же фазе, другими словами меж точками О и А, О и В, О и С, напряжение будет в √ З раза меньше: 380/√ З = 220 В.

Методы подключения электродвигателей

Если в сети напряжение 220 В (при системе напряжений 220/127 В, что в текущее время, фактически нигде не встречается) обмотки статора мотора должны быть соединены по схеме «треугольник».

В точках А, В и С соединяются начало (Н) предшествующей с концом (К) следующей обмотки и с фазой сети (рис. 1, б). Если представить, что меж точками А и В включена I фаза, меж точками В и С — II, а меж точками С и А — III фаза, то при схеме «треугольник» соединены: начало I (С1) с концом III (С6), начало II (С2) с концом I (С4) и начало III (С3) с концом II (С5).

У некоторых движков концы фаз обмотки выведены на доску зажимов. По ГОСТу, начала и концы обмоток выводят в том порядке, как это показано на рисунке 1, в.

Если сейчас нужно соединить обмотки мотора по схеме «звезда», зажимы, на которые выведены концы (либо начала), замыкают меж собой, а к зажимам мотора, на которые выведены начала (либо концы), присоединяют фазы сети.

При соединении обмоток мотора в «треугольник» соединяют зажимы вертикали попарно и к перемычкам присоединяют фазы сети. Вертикальные перемычки соединяют начало I с концом III фазы, начало II с концом I фазы и начало III с концом II фазы.

При определении схемы соединения обмоток можно воспользоваться последующей таблицей:

Паспорт электродвигателя

Определение согласованных выводов (начал и концов) фаз статорной обмотки.

На выводах статорных обмоток мотора обычно имеются стандартные обозначения на железных обжимающих кольцах. Но эти обжимающие кольца теряются. Тогда появляется необходимость найти согласованные выводы. Это делают в таковой последовательности.

Поначалу с помощью контрольной лампы определяют пары выводов, принадлежащих отдельным фазным обмоткам (рис. 2).

Рис. 2 . Определение фазных обмоток с помощью контрольной лампы.

К зажиму сети 2 подключают один из 6 выводов статорной обмотки мотора, а к другому зажиму сети 3 подключают один конец контрольной лампы. Другим концом контрольной лампы попеременно касаются каждого из других 5 выводов статорных обмоток до того времени, пока лампа не зажгется. Если лампа загорелась, означает, два вывода, присоединенные к сети, принадлежат одной фазе.

Нужно смотреть при всем этом, чтоб выводы обмоток не замыкались вместе. Каждую пару выводов отмечают (к примеру, завязав ее узелком).

Определив фазы статорной обмотки, приступают ко 2-ой части работы — определению согласованных выводов либо «начал» и «концов». Эта часть работы может быть выполнена 2-мя методами.

1. Метод трансформации. В одну из фаз включают контрольную лампу. Две другие фазы соединяют поочередно и включают в сеть на фазное напряжение.

Если эти две фазы оказались включенными так, что и точке О условный «конец» одной фазы соединен с условным «началом» другой (рис. 3, а), то магнитный поток ∑Ф пересекает третью обмотку и индуктирует в ней ЭДС.

Лампа укажет наличие ЭДС маленьким накалом. Если накал незаметен, то следует применить в качестве индикатора вольтметр со шкалой до 30 — 60 В.

Рис. 3. Определение начал и концов в фазных обмотках мотора способом трансформации

Если в точке О повстреча

sibay-rb.ru