Число пазов на полюс и фазу — q определяется из выражения:

Вторая фаза согласно сказанному выше должна быть сдвинута относительно первой на 7з двойного полюсного деления. Для трехфазной обмотки на двойное полюсное деление приходится 2ХЗ<7 = 6д пазов и сдвиг на 7з двойного полюсного деления означает, следовательно, сдвиг на 2q пазов. Для взятого выше примера сдвиг получается равным 8 пазам.

Величина q выбирается обычно в пределах 1—6. Она может быть дробной, а в машинах с большим числом пар полюсов — меньше единицы.

Число пазов на полюс и фазу определяет число катушек— секций, образующих полюсную группу.

Рассмотрим на конкретном примере правила соединения проводников в катушки секции и катушек в полюсные группы. Пусть z=48 2р = 4 /п = 3, тогда

48 48 _1а ,. „ , _л

q—л~3 =% т=----т- = 12. Одной фазе будут, следовательно, принадлежать 4 паза на каждом полюсном делении. Эти 4 паза будут составлять «фазную зону». Поскольку обмотка должна быть симметричной (т. е. все полюсы должны быть одинаковы), фазные зоны должны отстоять друг от друга на полюсное деление, т. е. в данном случае на 12 пазов. Первой фазе будут принадлежать, следовательно, пазы со следующими номерами:

Второй фазе будут, следовательно, принадлежать пазы:

Третья фаза сдвигается относительно второй также на 8 пазов. Этой фазе будут принадлежать пазы:

2-й полюс .... 17, 18, 19,20

3-й .....29, 30, 31,32

4-й .....41, 42, 43,44

1-й .....5, 6, 7, 8

Лежащие в пазах, принадлежащих одной фазе, проводники могут быть соединены между собой тремя различными способами—рис. 3-1 (рассматривается только одна первая фаза).

а) Соединением проводников, лежащих в пазах 1 — 13, 2—14, 3—15, 4—16 и 25—37, 26—38, 27—39, 24—40 (рис. 3-1,а). Все катушки имеют одинаковые размеры и одинаковый шаг, в данном примере диаметральный. При этом в обмотке фазы образуются 2 полюсные группы из q (<7 = 4) катушек. Одна группа приходится на 1 пару полюсов.

б) Соединениям проводников, лежащих в пазах 1—16, 2—15, 3—14, 4—13 и 25—40, 26—39, 27—38, 28—37 (рис. 3-1,6). При этом также образуются две полюсные группы из q катушек (по одной группе на одну пару полюсов). Однако «атушки расположены одна внутри другой и имеют разные размеры и шаг. В то время как наружные катушки имеют удлиненный шаг, внутренние имеют укороченный шаг.

в) Соединениям проводников, лежащих в пазах 4—13, 3—14, затем 16—25, 15—26 и т. д. (рис. 3-1,е). При этом образуются четыре- полюсные группы из q/2 (2) катушек каждая. Одна группа приходится на один полюс.

Катушки также имеют разные размеры (однако только двух разновидностей) и шаг. Шаг катушек укороченный. В отличие от соединения по рис. 3,а и б в этом случае лобовые части каждой фазы распределены равномерно по всей окружности.

Изображенные на рис. 3,а, б, в обмотки принадлежат к числу однослойных. У таких обмоток все проводники, лежащие в пазу, представляют собой оч-ну катушечную сторону. Широкое применение получили двухслойные обмотки, у которых проводники в пазу разбиты на два слоя (нижний и верхний). Катушечная сторона объединяет половину проводников паза, а сама катушка располагается таким образом, что од-

Рис. 3-1. Катушечные

на ее сторона лежит в одном пазу верхней, а в другом нижней.

Схема соединений такой обмотки приведена на рис. 3-1,г. Здесь, как и в случае обмотки по рис. 3-1,в, одна полюсная группа приходится на полюс. Число катушек в группе в 2 раза больше, чем в обмотке по рис. 3-1,Ь,в, но число проводников в каждой катушке в 2 раза меньше. Все катушки одинаковы, как и в схеме по рис. 3-1,а. Лобовые части равномерно распределены по окружности.

Соединение катушек полюсной группы между собой во всех случаях моокет быть только последовательным и должно быть выполнено так, чтобы при пропускании тока через обмотку фазы проводники, лежащие вместе в пазу (при двухслойной обмотке) или в соседних пазах, имели одинаковое направление тока, что обеспечивает совместное действие всех катушек группы.

Электрические свойства полученных таким образом катушечных групп совершенно одинаковы, так как очевидно, что сумма э. д. с. всех проводников обмотки не зависит от того, в какой последовательности производится суммирование.

Следует иметь в виду, что полюсные группы по рис. 3,а, б содержат в 2 раза больше витков, чем группы по рис. 3,в, г, и, следовательно, по величине э. д. с. они равноценны двум таким группам. Поэтому точнее сказать, что свойства полюсных групп, приходящихся

группы обмотки.

на пару полюсов, одинаковы или что э. д. с, отнесенная к одному витку, во всех случаях одинакова.

Таким образом, несмотря на то что в схемах на рис. 3,а, г шаг катушек диаметральный, а в схеме на рис. 3,0 укороченный \ электрические свойства всей полюсной группы оказываются одинаковыми. Этот факт не противоречит сказанному в § 3-1. Там речь шла об одной катушке, сторона которой сосредоточена в одном пазу. Распределение обмотки на q пазов оказывает влияние, аналогичное укорочению шага; оно несколько уменьшает э. д. с. группы по сравнению с тем случаем, если то же количество проводников сосредоточить в одном пазу, но улучшает форму кривой э. д. с.

В практике применяется сочетание обоих этих методов, т. е. распределение обмотки и укорочение шага.

В однослойных обмотках укорочение шага приводит к несплошной фазной зоне, у которой между пазами, принадлежащими одной фазе, лежат пазы с проводниками других фаз². Фазная зона при этом расширяется. В двухслойных обмотках укорочение шага достигается весьма просто. При этом нижний слой секций сдвигается относительно верхнего. В части пазов оказываются катушечные стороны, принадлежащие разным фазам (рис. 3-9). Поэтому при двухслойной обмотке легко используются преимущества, даваемые укорочением шага (экономия меди лобовых частей, улучшение кривой э. д. с).

СОЕДИНЕНИЕ ПОЛЮСНЫХ ГРУПП

Выше указывалось, что соединение катушек одной группы во всех случаях может быть только последова~ тельным, причем должно быть соблюдено правильное направление тока во всех катушках одной группы, обеспечивающее совместное их действие.

Параллельное соединение катушек может быть допущено только при условии равенства э. д. с. и совпадения фазы этой э. д. с. у соединяемых катушек. Для катушек же одной группы в описанных выше случаях это не имеет места. Действительно, на рис. 3-1,а—г катушки имеют одинаковое число витков и одинаковые раз-

¹ На рис. 3-1,6 часть катушек имеет укороченный, а часть удлиненный шаг. Удлинение шага действует так же, как укорочение.

² При нечетном q не рекомендуется применять обмотки с несплошной фазной зоной.

меры, следовательно, величина э. д. с. в них одинакова. Однако они сдвинуты по отношению к друг другу в магнитном поле на один паз и, следовательно, фаза э. д. с. всех катушек разнится на угол, соответствующий зубцо-вому делению.

На рис. 3-1,6 и в катушки полюсной группы расположены по одной оси, следовательно, фазы э. д. с. в них одинаковы. Однако вследствие разного шага катушек

Рис. 3-2. Параллельное соединение катушечных групп.

величины э. д. с. в них разные. Если ошибочно допустить параллельное соединение указанных катушек, то в них появятся внутренние токи, могущие сжечь обмотку. Таким образом, в пределах полюсной группы катушки должны соединяться последовательно. Сами же полюсные группы катушек, принадлежащие одной фазе, могут соединяться и последовательно и параллельно. На рис. 3-2 показано параллельное включение рассмотренных выше полюсных групп, причем для соблюдения правильной полярности направление тока в соседних группах должно быть обратным. При параллельном соединении должны быть выполнены указанные выше правила равенства э. д. с. по величине и фазе. Это означает, что соединяемые параллельно группы катушек

должны быть совершенно одинаковыми и одинаково расположены по отношению к полюсам. Это требование не всегда может быть выполнено, в особенности в обмотках с дробным числом пазов на полюс и фазу, где катушечные полюсные группы состоят из разного числа

Рис. 3-3. Последовательное соединение катушечных групп.

катушек. Поэтому следует чрезвычайно внимательно подходить к выполнению параллельных соединений в обмотках, в особенности при всякого рода перемотках при ремонте.

Последовательное соединение катушечных групп допустимо во всех случаях (рис. 3-3,а и б).