Двухслойные обмотки выполняют с диаметральным шагом, укороченным шагом или укороченным шагом и дробным числом пазов на полюс — фазу.
Двухслойная обмотка с диаметральным шагом, схема которой показана на рисунке, состоит из 24 катушек, т. е. количество катушек равно числу пазов статора. Машина — четырехполюсная, число пазов на полюс — фазу q — 2, шаг обмотки — 6, число катушечных групп в каждой фазе — 4.
Каждая катушечная группа состоит из двух последовательно соединенных катушек. Начала фаз взяты из пазов 1, 5 и 9, т. е. находятся одно от другого на расстоянии 2q.
Схемы двухслойных статорных обмоток
Схемы двухслойных статорных обмоток:
а — с диаметральным шагом,
б — с укороченным шагом,
в — с укороченным шагом и дробным числом пазов на полюс — фазу.
Стороны катушек, находящиеся в одном пазу, показаны на рисунке рядом, причем сторона катушки, изображенная на схеме слева, лежит в верхнем слое обмотки, а изображенная справа — в нижнем. При намотке такой обмотки катушки фаз укладывают в пазы 1 — 7, 2 — 8 (I фаза); 3 — 9, 4 — 10 (II фаза); 5 — 11, 6 — 12 (III фаза); 7 — 13, 8 — 14 (I фаза) и т. д.
В целях экономии проводниковых материалов обмотки статоров современных двигателей выполняют преимущественно двухслойными с укороченным шагом. Экономия достигается за счет сокращения длины лобовых частей, находящихся вне пазов статора и не участвующих в создании вращающего момента.
У обмотки с укороченным шагом шаг обмотки на одно пазовое деление меньше, чем у обмотки с диаметральным шагом. Так, первую катушку обмотки с укороченным шагом укладывают в пазы 1 — 6, а не в 1 — 7, как у обмотки с диаметральным шагом.
Двухслойные обмотки с укороченным шагом могут иметь дробное число пазов на полюс — фазу. Отличительной особенностью такой обмотки является наличие в каждой фазе катушечных групп с неодинаковым числом катушек.
На схеме видно, что в каждой фазе кроме обычных двойных катушечных групп имеется также по одной тройной катушечной группе. Тройные группы, состоящие из трех катушек, расположены симметрично по окружности статора.
Обмотка имеет число пазов 27, число полюсов 4, число пазов на полюс — фазу q = 2, шаг обмотки — 6. Образовавшиеся три «дополнительных» или «лишних» паза заполняют третьими катушками тройных катушечных групп каждой фазы.
Так, катушечные группы имеют следующие катушки: I фаза — 3 — 2 — 2 — 2; II фаза — 2 — 2 — 3 — 2; III фаза — 2 — 3 — 2 — 2. Начальные выводы фаз выводят из пазов 1, 6, 10, а конечные — из пазов 22, 26, 4.
Изготовление обмотки статора начинают с заготовки отдельных катушек.
Размеры катушек в ремонтируемом электродвигателе можно определить одним из следующих способов: замерив старую обмотку, по типовым альбомам или расчетным путем, определив среднюю длину витка (Lc,в) катушки по формуле:
где: Dc — диаметр расточки статора, мм; Н — высота паза, мм; уп — шаг обмотки по пазам; z — число пазов статора; lс, — длина активной стали статора (включая радиальные каналы), мм; k — коэффициент.
Катушки наматывают на простых или универсальных шаблонах с ручным или механическим приводом.
«Ремонт электрооборудования промышленных предприятий»,
В.Б.Атабеков