Обмоток машин постійного і змінного струму
Освіта паралельних гілок статорних обмоток синхронних машин
При утворенні паралельних гілок необхідно стежити за тим, щоб е. д. з. гілок були рівні за величиною і напрямком в кожен момент часу і щоб активне і індуктивний опори гілок також були рівні. Тільки при дотриманні цих умов напруга паралельних гілок буде однаковим і по обмотці не буде проходити зрівняльний струм. Цілком очевидно, що е. д. з. гілок будуть рівні за величиною і напрямком тільки в тому випадку, якщо число витків буде однаковим і сторони котушок гілок будуть знаходитися в магнітному полі в абсолютно однакових умовах. Для рівності опору гілок лобові частини котушок повинні бути однаковими.
Крім того, при виконанні паралельних гілок необхідно мати на увазі, що при експлуатації машини часто порушується рівність магнітних опорів потоків полюсів. Припустимо, що внаслідок зносу вкладишів повітряний зазор між статором і ротором виявився не однаковим - вгорі зазор став більше, ніж внизу, тоді магнітний потік полюса, що знаходиться у верхньому положенні, зустрічатиме великий опір, і тому він буде менше потоку полюса, що знаходиться в цей момент в нижньому положенні. Якщо ми одну паралельну гілку створюємо з котушкові груп, що лежать вгорі, а іншу - з лежачих внизу, то е. д. з. гілок буде неоднаковою. Усередині обмотки під впливом різниці е. д. з гілок почнуть циркулювати зрівняльні струми, які вирівняти потоки полюсів але будуть нагрівати обмотку і зменшувати коефіцієнт корисної дії машини. Виходячи з цього, рекомендується в синхронних машинах паралельні гілки утворювати з котушкові груп, рівномірно розподілених по статора. У великих машинах для зменшення магнітного одностороннього тяжіння паралельні гілки слід створювати з сусідніх котушкові груп.
Розглянемо освіту паралельних гілок однієї фази обмотки чотириполюсні синхронної машини, вважаючи магнітний потік полюсів ротора однаковим за величиною і характером розподілу магнітної індукції.
Так як на кожну пару полюсів припадає по одній катушечной групі, то розглянута обмотка матиме дві котушкові групи, які відстоять один від одного на 2т і за способом з'єднання сторін котушок однакові. Е. д. С. цих котушкових груп рівні один одному по величині і по фазі (див. рис. 2-8). При послідовному з'єднанні їх отримаємо одну гілку (а = 1), при паралельному - дві гілки (а = 2).
Якщо лобові частини котушок однакові за своїм виконання і довжині, то активне і індуктивний опори котушкові груп будуть рівні, і в цих випадках котушкові групи можна з'єднати між собою паралельно і отримати дві паралельні гілки. У тих випадках, коли лобові частини котушок двох котушкові груп виконані по-різному, при паралельному з'єднанні котушкові груп в обмотці буде циркулювати зрівняльний струм. Чим більше відрізняються опору котушкові груп, тим більше зрівняльний струм.
Припустимо, що катушечная група має дві котушки (ріс.2-16, а).
що відзначено знаком мінус.
Результуюча е. д. з. котушок 1 і 2 при згодному з'єднанні сторін відповідно дорівнює:
то обмотка дозволяє отримати а = 4 (рис. 2-17, б).
Припустимо тепер, що котушкові групи мають по три котушки (рис. 2-18, а). В цьому випадку котушка 2 має діаметральний крок, і тому її е. д. з. більше, ніж е. д. з котушок 1 і 5, у яких крок не діаметральний і використання магнітного потоку полюса ротора гірше. Таким чином, ця обмотка дозволяє отримати тільки а = 2 (рис. 2-18, б).
Якщо катушечная група має чотири котушки, то, згідно з рис. 2-19, а, е. д. з котушки 1 дорівнює е. д. з котушки 4, а е. д. з котушки 2
д. д. з, котушки 3. Тому, поєднуючи котушки кожної групи в дві паралельні гілки, на приклад, поєднуючи послідовно в одну гілку котушки 1,2, а в іншу 3,4 (рис. 2-19,6), ми отримаємо а = 2р = 4.