РЕМОНТ ЕЛЕКТРИЧНИХ МАМИН
ЗАГАЛЬНІ ВІДОМОСТІ ПРО ЕЛЕКТРИЧНІ МАШИНИ
Електричної називають машину, в якій відбуваєтьсяперетворення механічної енергії в електричну (генератор), або електричноїенергії, в механічну (двигун), або електричної енергії в електричну, іншогороду струму, іншої напруги і частоти (перетворювач).
Електричні машини володіють властивістю оборотності: вони можутьпрацювати як в генераторному, так і в руховому режимі. Залежно від роду струмуелектричні машини підрозділяють на машини змінного і постійного струму. Найпоширенішими електричнимимашинами змінного струму є асинхронні електродвигуни, широко вживані як привідверстатів, механізмів і різного технологічного устаткування промисловихпідприємств.
Асинхронними електродвигунами називають такі електричнімашини змінного струму, у яких ротор обертається з частотою, меншої частотиобертання магнітного поля статора. Вони бувають з короткозамкнутим або фазнимротором. Електродвигуни з короткозамкнутим ротором застосовують за відсутностінеобхідності обмеження великих пускових струмів або регулювання частотиобертання ротора, а з фазним — при необхідності регулювання частоти обертання,плавного пуску і збереження високого пускового моменту електродвигуна.
Асинхроннийелектродвигун трифазного струму і його основні конструктивні елементи показаніна мал. 1.
/>
Мал. 1.Асинхронний електродвигун трьох фазного змінного струму:
а — розібраний двигун, би — „біляча клітка»короткозамкнутого ротора, в — короткозамкнутий ротор в зібраному вигляді; / —сердечник ротора, 2 — вал, 3 і в — підшипникові щити, 4 — станина, 5 — обмоткастатора. 6 — жалюзі вентиляційних отворі, 7 — коробка висновків, 9 —вентилятор, 10 — стрижні «білячої клітки», 11 — замикаюче кільце
На промислових підприємствах разом з асинхроннимиелектродвигунами застосовують також електричні машини постійного струму, які служатьяк генератори постійного струму агрегатів електрозварювань, двигунів різнихпідйомно-транспортних пристроїв, джерел постійного струму, використовуваногодля антикорозійних покриттів металів гальванічним способом і ін. Перевагамиелектродвигунів постійного струму перед асинхронними електродвигунами єможливість регулювання в широких межах частоти обертання і великого моменту, щорозвивається при пуску машини. Завдяки цим властивостям електричні машинишироко використовують як і тягових двигуни кранів електрифікованого транспорту.
Основні конструктивні елементи електричної машини постійногоструму показані на мал. 2.
Електричні машини розрізняють по наступних ознаках:
— роду струму (постійний і змінний);
— числу фаз (однофазні і трифазні);
— виконанню ротора (з короткозамкнутим або фазним ротором);
— способу охолоджування (з природним охолоджуванням —двигуни, що не мають охолоджуючих пристроїв, і з самовентиляцией—двигатели, щомають вентилятори, укріплені на частині, що обертається). У електродвигунівіз зовнішньою самовентіляцией охолоджується зовнішняповерхня, а активні частини закриті для доступу повітря;
— формі виконання (на лапах, вбудовані з фланцевим підшипниковим щитом іін.);
способу захисту від дії навколишнього середовища (відкриті,захищені, каплезащищенниє, бризгозащищенниє, водозахищені, закриті, вибухозахищеніі герметичні).
/>
Мал. 2.Електрична машина постійного струму:
1 — передній підшипниковий щит, 2 — траверсу з щітковим апаратом, 3 — колектор, 4 — сердечник якоря, 5 —обмотка якоря, 6 — вентилятор, 7 — обмотка полюса, 8 — полюс, 9 — станина, 10 —дошка затисків, 11 — задній підшипниковий щит
Відкриті — електродвигуни, що не мають спеціальних пристроїв,що виключають можливість випадкового дотику до тих, що обертаються і токоведущим частинам, а також попаданнясторонніх предметів всередину машини.
Захищені — електродвигуни, що мають пристрої (сітки, грати,ковпаки і ін.), що оберігають від випадкового дотику до тих, що обертаються ітоковедущим частинам, а також попадання сторонніх предметів, що виключаютьможливість, всередину машини.
Каплезащищенниє — електродвигуни, що мають пристрої, щозахищають внутрішні частини машин від попадання в них прямовисно падаючихкрапель рідин (води, масла і ін.).
Бризгозащищенниє — електродвигуни, що мають пристрої (жалюзі,кришки і ін.), що виключають можливість попадання в них водяних бризок,падаючих прямовисно або під кутом 45° з будь-якої сторони.
Водозахищені — електродвигуни, що мають пристрої (сальники,гумові прокладки і ін.), що виключають можливість проникнення води всерединумашини при обливанні її струменем води з брандспойта.
Закриті — електродвигуни, внутрішній простір яких відокремлено відзовнішнього середовища.
Вибухозахищені — електродвигуни, корпус яких по міцності іконструкції здатний протистояти вибуху газу, що накопичився всередині, недопускаючи при цьому запалювання газів, що містяться в навколишньому машинузовнішньому середовищі.
До 1950 р.електричні машини, що випускаються вітчизняними заводами, при одних і тих жеелектричних параметрах (потужності, напруги, частоти обертання) мали не тількирізні позначення типів, але відрізнялися також габаритами, масою, настановнимирозмірами і конструкцією окремих елементів машин, що виключало взаємозамінністьокремих деталей електричних машин і тому істотно ускладнювало їх ремонт. З 1950р. промисловість випускає електричні машини у вигляді єдиних серій, що дозволяєскоротити число різнотипних деталей, а також кількість технологічногооснащення, необхідного для їх виготовлення, уніфікувати * деталі і складальніодиниці електричних машин, забезпечивши їх взаємозамінність. Так, наприклад,асинхронні електродвигуни з короткозамкнутими роторами і електродвигуни зфазними роторами відповідних габаритів і потужностей мають однакові статори іпідшипникові щити. Електродвигуни різних виконань по захисту від діїзовнішнього середовища мають одні і ті ж настановні розміри, що дозволяєзамінювати один двигун іншим без переробки фундаментів, перестановки санчат абозміни відстаней між отворами для болтів кріплення електродвигуна до підстави.
Колекторниє пластини машини запресовані в пластмасі. Усередині колекторає сталева втулка для насадки його на вал якоря. Над колектором розташованатраверсу 6 щіткотримачів, прикріплена болтами до передньогопідшипникового щита 11, що має отвори овальної форми, які дозволяють переміщатитраверсу по колу і встановлювати щітки по нейтралі машини.
Якір обертається в шарикопідшипниках 9 і 21, зовнішнікільця яких вставлені в отвори підшипникових щитів 11 і 19. Підшипникизакриті зсередини кришками 8 до 23, а зовні — кришками 10 і 22. Балансуванняякоря здійснюється за допомогою сталевого диска 7, у відповідних точках якого(в процесі балансування) просвердлюють отвори, регулюючи таким чиномрівномірний розподіл маси якоря по його колу. Розташування, кількість і розміриотворів в дисках залежать від розташування і величини дисбалансу. Балансируєтсяі сторона якоря, де розташований вентилятор.
При роботі електричних машин виникають електромагнітніколивання, що створюють перешкоди радіоприйому. Для придушення цих перешкоделектрична машина забезпечена спеціальним помехоподавляющим пристроєм, що складається з конденсаторів 15, розташованихпід дошкою 14, і затисків 13.
Система вентиляції машини — аксіальна і здійснюєтьсяповітрям, засмоктуваним вентилятором 20 через жалюзі передньогопідшипникового щита 11 і що викидається через грати задньогопідшипникового щита 19. До станини машини приварені лапи, якими задопомогою болтів вона кріпиться до рами або фундаменту.
Пристрій машини П-41 характерний для машин постійного струмуєдиної серії П з 1-го по 6-й габарити. Машини постійного струму цієї серіївеликих габаритів декілька відрізняються по своїй конструкції від машини,показаної на мал. 35, а.
Наприклад, в машині П-91 9-го габариту (мал. 35, би)сердечник якоря має відкриті пази, в які вкладені жорсткі котушки обмотки,і горизонтальні крізні вентиляційні канали, 27, поліпшуючі умови охолоджуваннясердечника і обмотки якоря. Нажімниє шайби, що пресують листи сердечника якоря,віділлють з чавуну у вигляді трьох кілець, сполучених ребрами.
Колектор має чавунну втулку 26, що спирається на валтрьома ребрами. Сталеві нажімниє конуси 25 колектора ізольовані відпластин горячепрессованнимі манжетами з міканіта.
Обмотка має гнуті головки тільки на стороні вільного кінцявалу, оскільки виконана з одновіткових котушок. Лобові і пазові частини обмотки якоря утримуються бандажами 28,намотаними із сталевого дроту. На додаткові полюси, виконані з товстої смуговоїсталі, надіті котушки, які утримуються на полюсах штампованою рамкою. Котушкинамотані з мідних шин прямокутного перетину.
Ротор обертаєтьсяв підшипниках каченія: у кульковому — на стороніколектора і роликовому — на стороні вільного кінця валу.
Станина машини П-91 — зварна гнута з листової сталі зпривареними до неї лапами для установки і кріплення болтами на фундаменті аборамі.
НЕСПРАВНОСТІ ЕЛЕКТРИЧНИХ МАШИН
Електричні машини ушкоджуються найчастіше через неприпустимотривалу роботу без ремонту, поганого обслуговування або порушення режимуроботи, на який вони розраховані. Пошкодження електричних машин буваютьмеханічні і електричні.
До механічних пошкоджень відносяться виплавка бабіту впідшипниках ковзання, руйнування сепаратора, кільця, кульки або ролика впідшипниках каченія, деформація валу ротора (якорі), утворення глибоких вироблень(доріжок) на поверхні колекторів, ослаблення кріплення полюсів або сердечникастатора до станини, розрив або сповзання дротяних бандажів роторів (якорів),ослаблення пресування сердечника ротора (якорі) і ін.
Електричними пошкодженнями прийнято називати пробій ізоляціїна корпус, обрив провідників в обмотці, замикання між витками обмотки,порушення контактів і руйнування з'єднань, виконаних паянням або зваркою,неприпустиме зниження опору ізоляції унаслідок її старіння, руйнування абозволоження і ін.
Електромонтер-ремонтник повинен добре знати характерніознаки, а також способи виявлення і усунення різних пошкоджень і несправностей,що виникають в електричних машинах. Короткий перелік несправностей, щонайчастіше зустрічаються, і можливих причин їх виникнення в електричних машинах.
Несправності і пошкодження електричних машин не завждивдається знайти шляхом зовнішнього огляду, оскільки деякі з них (вітковиєзамикання в обмотках статорів, обрив стрижнів в короткозамкнутих роторах,пробій ізоляції на корпус, замикання пластин колектора, порушення паяння вобмотках і ін.) носять прихований характер і можуть бути знайдені тільки післявідповідних випробувань.
У числопередремонтних операцій по виявленню несправностей електричних машин входять:вимірювання опору ізоляції обмоток (з метою визначення ступеня її зволоження),випробування електричної міцності ізоляції, перевірка на холостому ходу машиницілості підшипників, величини осьового розгону ротора (якорі), правильності,прилягання (прітертості) щіток до колектора і контактних кілець, величинивібрації, визначення величини зазорів між частинами електричної машини, щообертаються і нерухомими, а також перевірка стану кріпильних деталей, густинапосадки підшипникових щитів на заточуваннях станини і відсутність пошкоджень(тріщин, сколовши і ін.) у окремих частин і деталей машини.
Робота по передремонтному виявленню несправностей іпошкоджень електричних машин називається дефектацией.
Дефектацию виробляють шляхом зовнішнього огляду, частковогоабо повного розбирання електричної машини.
Дефектация, вироблена шляхом зовнішнього огляду і випробуваньелектричної машини, не завжди дозволяє виявити і точно опреде-кить характер ірозміри її пошкоджень, унаслідок чого не можна визначити і об'єм майбутніхремонтних робіт. Якнайповніше уявлення про стан і необхідний ремонт електричноїмашини дає дефектация, вироблювана після їїрозбирання.
Про всі знайдені після розбирання електричної машининесправності і пошкодження роблять відповідні записи в дефектационной карті, напідставі яких складають маршрутну карту ремонту з вказівкою робіт, щопідлягають виконанню по кожній ремонтній одиниці або по окремих частинахремонтованої машини.
До складу основних робіт по ремонту електричних машин входятьрозбирання, ремонт обмоток, ремонт механічної частини, збірка і випробуваннявідремонтованих машин.
РОЗБИРАННЯ ЕЛЕКТРИЧНИХ МАШИН
У ремонт поступають електричні машини вітчизняноговиробництва і іноземних марок, що розрізняються по потужності, виконанню іконструкції.
Порядок розбирання кожної ремонтованої електричної машинивизначається її конструкцією і необхідністю збереження наявних справних частин,а ступінь розбирання — повнотою і характером майбутнього ремонту. Якщопопередні огляд і випробування дозволяють судити про характер майбутньогоремонту електричної машини, необхідно до початку її розбирання перевіритинаявність матеріалів, що вимагаються для ремонту, виробів і запасних частинвідповідних розмірів, марок і характеристик.
У справжньому розділі приводяться описи послідовності іспособів виконання основних операцій розбирання асинхронних електродвигунів,машин постійного струму і синхронних машин єдиних серій найпоширенішихконструкцій. Способи їх розбирання практично застосовні до більшостіелектричних машин як випускаються в даний час, так і випускалися раніше.
Розбирання більшості електричних машин починається звидалення напівмуфти з валу за допомогою ручного (з регульованим розкриттямтяги) або гідравлічного знімача.
Знімач зрегульованим розкриттям тяги (мал. 3, а) дозволяє стягувати з валунапівмуфти різних діаметрів. Розкриття і фіксація тяги (відповідно до діаметрівнапівмуфт, що знімаються) виробляються регулювальною гайкою 2, наверненої нарізьблення гвинта /. Тягове зусилля, створюване ручним знімачем, складає 25—30 кН. Стягнення напівмуфт за допомогоюручного знімача є трудомісткою операцією, що вимагає великих фізичних зусиль,тому для демонтажу напівмуфт, непіддатливих стягненню ручним знімачем, а такожнапівмуфт крупних машин застосовують гідравлічного знімача.
Гідравлічний знімач (мал. 3, би) є встановленим наколесах майданчиком 4 з двома стійками 5, на яких вертикальнопереміщається гідравлічний плунжернийнасос 8. Щоб зняти напівмуфту, встановлюють і укріплюють болтами накорпусі насоса траверси 6, між якими також болтами закріплюють захоплення 7. Відстань міжзахопленнями визначається діаметром стягуваної напівмуфти
/>
Мал. 3. Знімачі для стягнення (распрессовки) напівмуфт іпідшипників каченія з валів електричних машин:
а — гвинтовий знімач з регульованим розкриттям тяги, би — гідравлічнийзнімач, в — знімач для стягнення підшипників каченія захопленням за підшипник, г— знімач для стягнення підшипників каченія захопленням болтами за кришки абокапсули підшипника; / — черв'ячний гвинт з головкою, 2 — регулювальна гайка, 3— тяга (захоплення), 4 — майданчик, 5 — стійка, 6 — траверси, 7 — захоплення, 8— плунжерний насос, 9 — рукоятка штока насоса, 10 — пластинка з штифтами, // —шпильки, 12 — плита, 13 — диск, 14 —
Для запобігання падінню знятої з валу напівмуфти її допочатку операцій демонтажу підвішують стропом на крюк талі або тельфера. Висоту підйому насоса регулюютьтак, щоб центр упору співпадав з центром валу машини, а захоплення міцнозачіпляли напівмуфту по горизонталі, що проходить через центр валу. Після цьогоприводять в рух рукоятку 9 плунжерного насоса, створюючи необхідний тиск масла в його корпусі. Підтиском масла головний і бічні плунжери знімача приходять в рух, при цьомузусиллям бічних плунжеров забезпечується надійне захоплення напівмуфти, азусиллям головного плунжера — напівмуфта легко стягується з валу електричноїмашини. Застосування гідравлічного знімача дозволяє виконувати операціїдемонтажу напівмуфт в 5—6 разів швидше, це робиться уручну гвинтовим знімачем. Закінчивши демонтажгол муфти, переходять до розбирання електричних машин.
При розбиранні асинхронних електричних махай ні єдиній серіїА2 і АО2 знімають кожух 19 (див. мал. 34, а) зовнішнього вентилятора 20, а потім івентилятор, відкручують болти, кгепящие підшипникові щити 8 і 21 до станини 10,а також болти, що кріплять кришки 5 і 6 підшипника 4 задні щити 8. Далізнімають задній підшипниковий щит 8, відділяючи його від станини 10 легенями\ларами молотка по щиту через дерев'яну або алюмінієву надставку. У фланцяхпідшипникових щитів машин в двох діаметрально протилежних крапках є різьбовіотвори для так званих віджимних болтів. Вставивши в ці отвори болти, що кріпилищит до станини, поволі і рівномірно вкручувавши їх по різьбленню, відділяютьщит від станини. Після цього готують висновок ротора з розточування статора,для чого легкими ударами молотка через надставку по торцю валу 5 подають ротору бік переднього підшипникового щита 21, відділяють щит від станини і виводятьротор із статора, користуючись спеціальними пристосуваннями, простими з яких єподовжувальні труби, що надягають на кінці валу. Кінці валу обгорнуть 2—3шарами картону, щоб захистити шліфовані поверхні шийок валу від механічнихпошкоджень, і знімають передній щит з підшипника, насадженого на вал ротора,заздалегідь відвернувши болти, що кріплять підшипникові кришки.
При розбиранні асинхронної машини з фазним ротором спочаткузнімають кожух контактних кілець, а потім видаляють щітки і випрессовиваютьпідшипники з валу, користуючись спеціальними знімачами із захопленням запідшипник (див. мал. 3, в) або за кришку підшипника (див. мал. 3, г).
При розбиранні електричних машин постійного струму серії П(див. мал. 35) спочатку знімають кришки з коробки затисків 13 і з бічнихсторін переднього підшипникового щита 11, роз'єднують провідники, що сполучаютьщіткотримачі з котушкою додаткового полюса 16, і від'єднують дроти, щосполучають щіткотримачі з контактом в коробці затисків, а потім виймають щіткиз кубел щіткотримачів.
Для захисту колектора від механічних пошкоджень йогообмотують листом картону, закріплюваним на колекторі двома бандажами збавовняної стрічки або шпагату.
Після цього відкручують болти, що кріплять підшипникові щити// і 19 до станини 18, вкручують віджимні болти в отвори, що є для них,в підшипникових щитах і виводять борти щитів з розточувань станини, одночаснопритримуючи якір за кінець валу, щоб запобігти удару якоря об нижній полюсмашини. Далі зсовують підшипникові щити 11 і 19 з шарикопідшипників 9 і21, висувають якір із станини у бік вільного кінця валу 2 і виймаютьйого із станини.
Для того, щоб відремонтувати обмотки 4 якорі, спочаткузнімають гвинтовим знімачем шарикопідшипник 21, а потім внутрішню кришку 23 підшипники,далі, укрутивши в сталеву втулку вентилятора 20 шпильки знімача,знімають вентилятор і таким чином дістають доступ до обмотки якоря.
Щоб замінити конденсатори 15 помехоподавляющего пристрою машини, знімаютькришку коробки затисків 13 і, відвернувши болти кріплення дошки 14 допідшипникового щита 11, виймають її з коробки разом з конденсаторами.
При розбиранні синхронних електричних машин (мал. 4) спочатку роз'єднуютьдроти, що сполучають збудник з щітковим апаратом, відкручують гайку стопорного
/>
Мал. 4.Синхронна електрична машина з машинним збудником:
1 — станина збудника, 2 — колектор збудника, 3 — підшипниковий щитзбудника, 4 — якір збудника, 5 — полюс збудника з обмоткою, 6 — шарикопідшипник,7 — передній підшипниковий щит синхронної машини, 8 — станина синхронноїмашини, 9 — сердечник статора машини, 10 — обмотка статора машини, // — заднійпідшипниковий щит, 12 — полюс ротора з обмоткою, 13 — вентилятор, 14 — втулка,15 — роликовий підшипник, 16 — вал ротора, 17 — коробка вивідних затисків, 18 —сітка на вентиляційному вікні підшипникового щита гвинта,
скріпляючу підшипниковий щит з капсулою роликового підшипника15 і вивертають стопорний гвинт на 3—4 обороти, а потім відкручують болти, щокріплять підшипниковий щит до станини 8, виводять віджимними болтами заднійпідшипниковий щит 11 з розточування станини і знімають його з капсулипідшипника. Після цього відкручують болти, що кріплять підшипниковий щит 7 достанини 8, і виводять його з розточування станини віджимними болтами, а потімопускають ротор на статор, заздалегідь поклавши під ротор, що опускається, листкартону.
_Далі зсовують підшипниковий щит 7 разом із станиною 1 збудниказ капсули підшипника 6 і виводять ротор синхронної машини разом зякорем збудника із статора машини у бік вентилятора 13.
У разі потреби знімання вентилятора відзначають йогоположення по відношенню до втулки, щоб при збірці встановити на колишнє місце ітаким чином не порушити балансування ротора, а потім відкручують болти, щокріплять чашку вентилятора до втулки, і знімають вентилятор. Щоб зняти втулкувентилятора, її положення на валу також відзначають, а потім, відвернувшистопорний болт, стягують з валу гвинтовим знімачем.
При заміні переднього підшипника 6 синхронної машинизнімають з валу 16 якір 4 збудники з колектором 2, захоплюючийого за вирізи в торці втулки, відвернувши заздалегідь гайку на кінці валу.Далі вивертають гвинти, що скріпляють кришки шарикопідшипника з капсулою, ізнімають капсулу разом із зовнішньою кришкою підшипника. Після цього видаляютьз валу контактні кільця і стягують підшипник.
При розбиранні явно полюсного ротора синхронної машиниспочатку знімають з'єднання між котушками полюсів і відкручують гвинтикріплення полюсів до втулки, а потім знімають полюси разом з котушками. Допочатку розбирання ротора рекомендується нумерувати полюси і відзначати навтулці місця їх кріплення, щоб не порушити балансування ротора.
Нерідко при ремонті синхронних машин виникає необхідністьрозбирання і ремонту полюсної системи збудника. Щоб зняти полюси збудника,відкручують гвинти, що кріплять полюси 5 до станини 1, а потім, знявши котушки,виймають із станини траверсу з щіткотримачами, заздалегідь відзначивши їїположення в станині, оскільки зрушення траверси з первинного положення призбірці викличе сильне іскріння під щітками у працюючого збудника. Розбиранняелектричної машини потрібно виробляти так, щоб виключити можливість пошкодженнясправних обмоток, колектора, щіткового апарату, вентилятора і інших її частин.
Всі справні деталі розібраних електричних машин повинні бутизбережені для повторного їх використовування.
Під час вступу до ремонту електричної машини з пошкодженимиобмотками демонтаж обмоток виробляють після розбирання машини, застосовуючиспеціальні пристосування і верстати.
При розбиранні машини повинна бути врахована можливістьвідновлення і повторного використовування дротів пошкодженої обмотки.
Пошкоджені обмотки статорів, роторів і якорів електричнихмашин видаляють шляхом безполуменевого випалювання ізоляції в спеціальних печахпри 350— 400° З і подальшого витягання дротів або стрижнів з пазів сердечниківабо шляхом розрізання лобових частин обмотки з одного боку і витягання її почастинах з протилежної сторони за допомогою пристосувань для висмикування обмоток.Цей спосіб не застосовний до стрижньових обмоток.
Якщо дефектацию виробляють після розбиранняелектричних машин старих конструкцій, в дефектационную карту записують дані, які можуть потрібно при восстанозленії обмоток або інших деталей машини. Дотаких даних відносяться відомості про число і розміри дротів обмотки в пазу,схемах з'єднань і вильоті лобових частин обмотки, зазорах між ротором істатором (між якорем і полюсами) і ін. При цьому знімаються також ескізи,оскільки відомості, необхідні для ремонту таких машин, можуть бути відсутнім втипових альбомах .
Ділянка розбирання електроремонтного цеху повинна мати всвоєму розпорядженні підйомно-транспортні засоби (крани, тельфери, електрокари,візки, стропові пристрої і ін.), пристосування для распрессовки деталей,демонтажу обмоток і висновку роторів (якорів) із станини, електрифікованимиінструментами, автогенним апаратом, ванною для миття деталей, а також наборамигайкових ключів, напилків і інших інструментів.
РЕМОНТ ОБМОТОК ЕЛЕКТРИЧНИХ МАШИН
Основні відомості про обмотки
Обмотка електричної машини утворюється з вкладених в її пазипровідників, сполучених по певній схемі. Вона складається з витків, котушок ікотушкових груп.
Виток — це два послідовно сполучених між собою провідника,розташованих під сусідніми різнойменними полюсами. Необхідне (загальне) числовитків обмотки визначається номінальною напругою машини, а площа перетинупровідників — струмом машини. Виток може складатися з декількох паралельнихпровідників.
Котушка — це декілька витків, укладених відповідними сторонамив два пази і сполучених між собою послідовно. Частини котушки, що лежать впазах сердечника, називаються пазовими або активними частинами, арозташовані поза пазами — лобовими частинами котушки.
Котушкова група — це декілька послідовно сполученихкотушок однієї фази, сторони яких лежать під двома сусідніми полюсами.
Обмотка — це декілька котушкових груп, укладених в пази ісполучених по певній схемі.
Полюсний розподіл (т) — це число пазів (z), що доводятьсяна полюс (р), тобто i= z/2р. Полюсний розподіл представляє також довжину частини кола(довжину дуги) розточування статора, що доводиться на один полюс, тобто г =ПD/2р. У двополюсних електричних машинах полюсні розподіли рівні 180електричним градусам, в чотирьохполюсних — 90, в шестиполюсних — 60 і т.д.
Для того, щоб в обмотці машини утворилося необхідне число парполюсів (р), необхідно з'єднати витки і котушки так, щоб були витримані певнівідстані — кроки (у) між сторонами витків котушок, між самими котушками або їхгрупами.
Крок котушки (у) — це число пазових розподілів, укладених міжцентрами пазів, в які укладаються сторони витка або котушки. Крок котушки можебути діаметральним або укороченим.
Типовими альбомами називають зброшуровані стандартні листи,що містять відомості про конструкції і технічні дані електричних машин певнихтипів,
Діаметральним називають крок котушки (обмотки),рівний полюсному розподілу, тобто у= z/2р, аукороченим — крок котушки (обмотки), дещоменший діаметрального.
Одним з показників, що характеризують обмотку електричноїмашини змінного струму, служить число пазів на полюс і фазу (q). Це числопоказує, скільки котушкових сторін кожної фази доводиться на один полюсобмотки. Оскільки котушкові сторони однієї фази, що лежать під двома сусіднімиполюсами обмотки, утворюють котушкову групу, те число q показує кількість котушок, з якихскладаються котушкові групи даної обмотки. При числі фаз (т) q = z/2рт. Для трифазної обмотки q= z/3•2р=z/6р.
Обмотки електричних машин підрозділяються на петлеві,хвильові і комбіновані.
Петлеві обмотки найбільш поширені і застосовуються переважнояк обмотки статорів, а хвильові — як обмотки фазних роторів асинхронних машин.Комбіновані (жаб'ячі) обмотки складаються з елементів петлевих і хвильовихобмоток і застосовуються найчастіше як обмотки якорів електричних машинпостійного струму.
За способом заповнення пазів обмотки електричних машин можутьбути як одношаровими, так і двошаровими. При одношаровій обмотці сторонакотушки займає весь паз по його висоті, а при двошаровій — тільки половинупаза; іншу половину цього паза заповнює відповідна сторона іншої котушки.
За способом виконання обмотки електричних машин ділять навсипні і протяжні. Всипні обмотки виконують при намотуванні з пазами, щонапівзакривають; при цьому кожен дріт котушки окремо вкладають («всипають») впаз через його шліц. Протяжну обмотку виконують при ремонті електричних машинстарих конструкцій із закритими пазами; при цьому кожен дріт обмотки протягуютьчерез весь паз. Способи укладання обмотки в пази залежать від форми пазів.
Пази статорів, роторів і якорів електричних машин можуть бутинаступних типів:
— закритий паз, в який дроти котушки вводять з торцясердечника;
— паз, що напівзакриває, в який дроти котушки вкладають («вспипают») поодинці через вузький прорізпаза;
— напіввідкритийпаз, в який вкладають жорсткі котушки, розділені в кожному шарі на дві;
— відкритий паз, в який вкладають жорсткі котушки і утримуютьв ньому клинами з дерева або з різних ізоляційних матеріалів.
/>Різні типи і форми пазів електричнихмашин показані на рис. 4
Мал.4. Найпоширеніші типи і формипазів електричних машин:
а — статорів, би — роторів і якорів; / — відкритий, 2 — 5 — напіввідкриті, 5— 8 — що напівзакривають
/>
Мал. 5. Схемидвошарової трифазної обмотки:
а — торцевий, би — розгорненої
Обмотки електричних машин виконують, керуючись кресленням, наякому схема обмотки показана умовно і є графічним зображенням розгортки коластатора, ротора або якоря. Таку схему називають розгорненою. Розгорнені схемиможна застосовувати для зображення обмоток електричних машин всіх видів якпостійного, так і змінного струму, проте в ремонтній практиці для двошаровихобмоток статорів електричних машин змінного струму останнім часом застосовуютьпереважно спрощені торцеві або кругові схеми, які відрізняються простотоювиконання і більшою наочністю.
На мал. 5 а приведенаторцева схема двошарової обмотки статора чотирьохполюсної машини, а на мал. 5, би— відповідна їй розгорнена схема.
Схеми обмоток звичайно зображаються в одній проекції. Щоблегко було розрізняти розташування котушок в пазах сердечника в схемахдвошарових обмоток, сторони котушок в пазовій частині зображають двома рядом розташованимилініями — суцільної і пунктирної (штриховий): суцільна лінія позначає сторонукотушки, укладену у верхню частину паза, а пунктирна — нижню сторону котушки,укладену на дно паза. У розривах вертикальних ліній указують номери пазівсердечника. Нижній і верхній шари лобових частин зображають відповіднопунктирними і суцільними лініями.
Стрілки на елементах обмотки, проставлені на деяких схемах,показують напрям э. д. з. або струмів у відповідних елементах обмотки в певний(один і той же для всіх фаз обмотки) момент часу.
Засади і кінці фаз обмотки статора позначають: почало 1-йфази — С/, 2-й фази — С2, 3-й фази — СЗ; кінець 1-й фази — С4, 2-й фази — С5, 3-й фази — Сб.
У схеміуказується вид обмотки, а також даються визначальні її параметри: z — число пазів; 2р — число полюсів, у— крок обмотки по пазах; а — число паралельних гілок у фазі; т —число фаз; У (зірка) або? (трикутник) — способи з'єднання фаз.