Обозначение выводов обмоток электрических машин
1. Установлены три способа построения общеупотребительных моторно-графических символов:
2. В упрощенном однострочном обозначении электрической машины обмотки статора и ротора изображаются кружками. Выводы обмоток статора и ротора показаны подряд с указанием количества выводов на них, в соответствии с требованиями ГОСТ 2.751-73.
3. В упрощенном многолинейном обозначении обмотки статора и ротора изображаются аналогично упрощенному однолинейному обозначению, показывающему выводы обмоток статора и ротора (рисунок 1).
4. В расширенном изображении обмотки статора изображаются полукруглыми цепочками, а обмотки ротора — кругами (и наоборот).
Взаимное расположение обмоток показано на рисунке:
5. В примерах условных графических обозначений двигателей переменного и общего назначения приведенные обозначения обычно отражают сдвиги фаз в обмотках на примере двигателей постоянного тока без учета направления магнитного поля.
6. Выводы обмоток статора и ротора в названиях всех типов машин могут изображаться с любой стороны.
7. Наименования компонентов двигателя приведены в таблице. 1.
8. Примеры конструктивных обозначений двигателей приведены в таблице. 2.
Изменение № 3 ГОСТ 2.722-68
Таблица 1. Пункт 13. Примечание. Список будет дополнен следующими пунктами:
таблица 2. Позиции, которые необходимо добавить — 21a, 24a, 36a
Столбец «Имя». Статья 35. Таблица 2. Замените верхний рисунок новым:
4.9.Имя контакта
ГОСТ 26772-85 устанавливает две разные системы определения выводов обмоток двигателей постоянного тока: для машин, разработанных после введения настоящего ГОСТа (с 1 января 1987 г.), и для машин, ранее разработанных и модернизированных. Для ранее разработанных и модернизированных двигателей постоянного тока сохраняется система наименования, состоящая из русских букв и цифр, установленная ГОСТ 183-74 (табл. 4.9.
Названия начальной точки (номер 1) и конечной точки (номер 2) каждой обмотки должны соответствовать току в направлении от начальной точки обмотки до конечной точки при повороте машины вправо в двигательном режиме во всех обмоток, кроме размагниченного полюса основного магнитного полюса. Если машина имеет несколько обмоток с одинаковым названием, они начинаются и заканчиваются буквенным названием
Таблица 4.9 буквы и цифры
Название клеммы электрической обмотки
Двигатель постоянного тока (по ГОСТ 183-74)
рис. 4.35. Компенсационная обмотка и схема подключения обмоток к -/- основному полюсу 2 — дополнительный полюс 3 — обмотка дополнительного полюса;
Таблица 4.10. Буквенно-цифровое обозначение выводов обмоток двигателей постоянного тока (по ГОСТ 26772-85)
Опции (Ш, Я и т.п.) должны иметь числовое название после соответствующей буквы, например ШЗ – Ш4 – Н4.
Для вновь разрабатываемых машин обозначение состоит из латинских букв и цифр (табл. 4.10), соответствующих СТ СЭВ 3170-81 и публикации МЭК 34-8. В этой системе цифры, следующие за буквами в названиях нескольких обмоток возбуждения, работающих вдоль одной оси, расположены в таком порядке, что магнитные поля этих обмоток имеют одно и то же направление, когда ток течет от клеммы с меньшим номером к клемме с большим номером номерной терминал. В машинах с соединенными между собой обмотками с дополнительными полюсами и компенсацией для обозначения выхода используется буква С.
Названия клемм внутреннего подключения указаны в скобках.
для обозначения выводов обмоток двигателей постоянного тока малой мощности, как ранее разработанных, модернизированных, так и вновь разрабатываемых, диаметр корпуса не превышает 40 мм и при отсутствии буквенно-цифрового наименования допускается цветовое обозначение (табл. 4.11) Провода с разноцветной изоляцией, краской и т.п.
Название наносится непосредственно на конец обмотки (кабельный наконечник, конец шины или специальный обжим, плотно соединенный с проводом). На выводах обмоток не допускается крепить этикетки с наименованиями.
количество оставшихся полюсов, 2p=6, a=2:4 — компенсационная обмотка
Таблица 4.11. Цветовые названия клемм обмоток двигателя постоянного тока
4.4.Имя контакта
Название выводов обмотки асинхронных и синхронных двигателей зависит от назначения обмотки, ее расположения в двигателе (на статоре или на роторе), количества выводов, снятых с двигателя для подключения к внешним цепям, а также от количества выводов, снятых с двигателя для подключения к внешним цепям тип машины, указанный ГОСТ 26772-85, определили, что с 1 января 1987 г введен именно этот ГОСТ 26772-85, а не соответствующий пункт ГОСТ 183-74 (статьи 5.1-5.9). ГОСТ 26772-85 предусматривает две системы наименований: для ранее разработанных и модернизируемых машин и для вновь разрабатываемых двигателей.
Для ранее разработанных и модернизируемых машин сохраняется система наименований, установленная ГОСТ 183-74, согласно которой выводы обмоток синхронных и асинхронных машин обозначаются буквами русского алфавита (обмотки статора — буквой С, обмотки ротора — с буквой В) — с буквой П, обмотка возбуждения синхронного двигателя — с буквой И) и номером. Названия клемм трехфазных асинхронных двигателей и синхронных двигателей приведены в таблице. 4.2 Выводы статорной обмотки однофазного синхронного двигателя выражаются как: С/ — начало фазы, С2 — конец обмотки возбуждения: I1 — пусковой конец, I2 — конец; конец.
Обозначения выводов обмоток однофазного асинхронного двигателя: начальный конец основной обмотки — С1, конец — С2 — начальная точка вспомогательной обмотки — В1, конечная точка — В2.
Концы обмоток соединены между собой внутри машины и не выходят на клеммные колодки или контактные кольца в клеммной коробке и поэтому не маркируются. Например, в статорной обмотке трехфазного двигателя при соединении звездой внутри двигателя обозначаются только начальные концы фаз С1, С2 и S3, а при наличии четырех выводов — нулевой вывод (звезда). О. В фазном роторе асинхронного двигателя название относится только к выводам обмотки, соединенным с контактными кольцами. Вывод первой фазы П1 необходимо подключить к дальнему от обмотки ротора контактному кольцу, вывод Р2 — к среднему, вывод РЗ — к ближайшему к обмотке кольцу; Спецификация самого кольца не требуется.
На схеме обмотки обычно отмечают начало и конец всех фаз, а конечные точки фаз обмотки ротора отмечают аналогично конечным точкам фаз статорной обмотки, т.е. П4, П5, П6.
Начало и конец фаз сегментных обмоток машины обозначаются теми же буквами и цифрами, что и для простых обмоток, но перед заглавными буквами, обозначающими каждую обмотку, добавляются цифры. Поэтому для двух обмоток в машине выводы первой обмотки обозначаются 1 Кл, 1С2, 1СЗ — начало фазы, 1С4, 1С5, 1С6 — конец фазы — соответствующие
Таблица 4.2. Названия клемм трехфазной асинхронной и синхронной обмотки
Машины (по ГОСТ 183-74)
Особенно 2С1, 2С2, 2СЗ и 2С4, 2С5, 2С6.
в многоскоростных двигателях выводы независимых обмоток и обмоток с переключением полюсов обозначаются так же, как и выводы простых обмоток, но с дополнительной цифрой перед заглавной буквой, обозначающей число полюсов обмотки при подключении к многоскоростным двигателям скоростная моторная сеть эти терминалы. Например, выводы обмоток переключения полюсов машин при 2р = 4 и 6 обозначаются 4С1, 4С2, 4СЗ и 6С1, 6С2, 6СЗ соответственно.
Для недавно разработанных проволочных клемм
Для строящихся машин ГОСТ 26772-85 устанавливает обозначения, соответствующие СТ СЭВ 3170-81 и публикациям МЭК. 34-8 (табл. 4.3). Заключение обозначается латинскими буквами U, V и W. Начало и конец каждого этапа обозначаются добавленными к буквам цифрами: начало — цифра /, конец — цифра 2, например U1, U2, VI, V2; Wl, W2 и Промежуточный вывод – буквы и последующие цифры 3, 4 и т.д. При наличии обмоток с одинаковым буквенным обозначением дописать-
Таблица 4.3. Именование выводов трехфазных асинхронных машин и синхронных машин
Продолжайте работать с таблицей. 4.3
Дополнительные цифры перед буквами, например 1U1, 2U1 и т д
В названиях отдельных обмоток двигателя, подключенных к разному числу полюсов, меньшие цифры, предшествующие буквенным названиям клемм, соответствуют меньшим скоростям, а большие цифры — более высоким скоростям.
Двойные обозначения, например ИВ-2Н, ИВ-3Н и т д., применяются для выводов многоскоростных двигателей, у которых одна скорость включена в сеть, а другая скорость закорочена между собой. Если на клеммной колодке нет места для двойного номера, вторую половину двойного номера можно не маркировать, но в этом случае к машине должна быть приложена схема соединения обмоток.
В схемах обмоток с шестью выводами допускаются двойные обозначения (U1W2, V1U2, W1V2) при соединении фаз в треугольник и двойные обозначения (U1, VI) при соединении фаз звездой, W1) и тройную звездочку обозначения (V2, V2, W2). При обозначении внутренних выводов соединения обмотки их следует выражать скобками, например, место соединения обмотки фазы звездного асинхронного двигателя вокруг ротора обозначается (Q).
Название выводов обмоток двухфазного двигателя переменного тока состоит из названия трехфазного двигателя (см таблицу 4.3) без букв Ш и М.
Клеммы однофазных синхронных и асинхронных двигателей указаны по таблице. 4.4.
Провод датчика температуры
Таблица 4.4. Название клеммы обмотки
Однофазные асинхронные и синхронные двигатели
Экранирование вновь разрабатываемых машин, реагирующих только на температуру, следует обозначать как: 77 – начало, 72 – конец, для датчиков, реагирующих на температуру и ток: начало – П1, конец – П2.
Все обозначения клемм относятся непосредственно к концу обмотки (кабельный наконечник, конец шины или специальный обжим, плотно закрепляемый на проводе). На концах обмотки не допускается наносить этикетки с наименованиями.
для всех ранее разработанных, современных и вновь разрабатываемых машин с диаметром корпуса не более 40 мм, у которых буквенная идентификация вывода затруднена из-за недостатка места, допускается цветовая идентификация вывода — с многоцветной изоляцией, краска Ожидание проводов название цвета
Номиналы выходных клемм каждой обмотки указаны в таблице. 4.5 и 4.6.
Выводы обмотки статора двухфазных асинхронных двигателей могут иметь буквенно-цифровую, цифровую или цветовую маркировку (табл. 4.7).
Названия выходов шаговых двигателей и информационных машин (тахогенераторы, синхронизаторы, индуктивные датчики
Таблица 4.5 спецификация цвета
Клеммы обмотки статора трехфазного двигателя
Таблица 4.6. Цветовое представление клемм обмотки статора однофазного двигателя
углы и др.) приведены во втором томе пособия.
Взаимное положение начальной точки распределенной фазы по пазам статора или ротора
Таблица 4.7. Обозначение выводов обмоток двухфазных асинхронных двигателей (по ГОСТ 183-74)
обмотки должны подчиняться следующим правилам: Электрический угол между начальными точками фаз обмоток должен быть равен углу между векторами питающего напряжения или превышать целое число, кратное этому углу. Следовательно, электрический угол между начальными точками каждой фазы трехфазной обмотки должен быть равен 120°к, где к — любое целое число, не кратное 3. Электрический угол между началами каждой фазы двухфазной обмотки должен быть равен 90″к, где к — любое целое число, не кратное 2.
в статоре выводы обмотки стремятся расположить как можно компактнее, поэтому в большинстве случаев принимают k=1. При этом в трехфазной обмотке начало фазы находится через 120°, т е после деления зубцов 2q, а в двухфазной обмотке — через 90°, т е после деления q зубы.
точки начала каждой фазы фазной обмотки ротора асинхронного двигателя часто распределяют симметрично по окружности ротора, чтобы избежать дисбаланса из-за неравномерного распределения точек начала фаз и внутрифазных перемычек по окружности. В трехфазных двигателях при k = p эти два условия совместимы. В машине, где p делится на 3, невозможно добиться полной геометрической симметрии положения вывода обмотки ротора.
в генераторах постоянного тока с параллельным и смешанным возбуждением обмотки получают мощность от собственного якоря. Этот метод называется самовозбуждением; Для самовозбуждения должны быть выполнены следующие условия: а) в генераторе имеется остаточный магнитный поток Фост, создающий остаточную (начальную) ЭДС Е во вращающемся якоре Е, находящемся в состоянии покоя; б) направление остаточного магнитного потока; Фост и магнитный поток обмотки возбуждения Fв согласованы, что достигается правильным подключением полярности обмотки возбуждения относительно цепи якоря в) определенным сопротивлением цепи возбуждения r в, которое не должно превышать некоторого критического; значение для данного генератора r в cr. В этом случае после запуска генератора его электродвижущая сила автоматически возрастает от Эрест до значения, определяемого сопротивлением цепи возбуждения и насыщением магнитопровода.
как работает генератор постоянного тока. Функция генератора постоянного тока заключается в преобразовании механической энергии приводного двигателя в электрическую энергию постоянного тока. Предположим, что с помощью приводного двигателя якорь генератора приводится во вращение с частотой n и для каждого основного магнитного полюса машины создается одинаковый поток возбуждения F (рис. 3.3).
При вращении якоря начальная сторона каждой секции пересекает силовые линии магнитного поля магнитных полюсов одной полярности, а конечная сторона пересекает силовые линии магнитного поля магнитных полюсов противоположной полярности, тем самым индуцируя в них электродвижущую силу и подведение сечения по контуру.
Когда щетки одной полярности соединены друг с другом, они делят обмотку якоря на параллельные ветви. Для щеток противоположной полярности направление ЭДС одинаково для всех параллельных ветвей и остается постоянным при вращении якоря, поскольку щетки неподвижны. Направление наведенной электродвижущей силы в параллельном ответвленном проводнике, расположенном ниже одного из главных полюсов, показано на рисунке 1. 3.3. При вращении якоря под неподвижными щетками в зоне коммутации происходит непрерывный процесс переключения участка обмотки с параллельной ветви с одним направлением ЭДС на параллельную ветвь с противоположным направлением ЭДС. Число узлов в параллельных ветвях вращающегося якоря и соответствующая ему величина электродвижущей силы практически постоянны. Результирующая ЭДС якоря равна ЭДС параллельной ветви, поскольку все ветви одинаковы. Он пропорционален магнитному потоку F и скорости вращения n:
Е = сЕ F n, (3.1)
где сЭ – коэффициент, определяемый конструктивными параметрами обмотки якоря.
ЭДС якоря постоянна по величине и направлению, создавая на его выводах (между щетками противоположной полярности) постоянное напряжение U, которое в режиме холостого хода равно возбуждаемой ЭДС: U = Е.
Рисунок 3.3. Принцип работы генератора постоянного тока
Если к зажимам якоря подключить электроприемник (нагрузку), то под действием электродвижущей силы по замкнутой цепи «якорь – электроприемник» потечет ток. Положение щеток «на геометрической нейтрали» обеспечивает протекание тока в одном направлении в якоре ниже северного полюса (рис. 3.3) и в обратном направлении в якоре ниже южного полюса.
Электромагнитная сила действует на токопроводники обмотки якоря через магнитное поле главного полюса. Эти силы действуют в направлении, противоположном вращению якоря, которое можно определить по известному правилу левой руки (рис. 3.3), и создают тормозной электромагнитный момент, который можно рассчитать по формуле:
M em= s mF Ia, (3.2)
среди них расчетный коэффициент cM = cE/(2p).
Для обеспечения стационарного вращения якоря тормозной момент электромагнитной силы должен быть уравновешен моментом приводного двигателя: M em = M двигателя. Чем больше ток нагрузки, протекающий через обмотку генератора, тем больше тормозной момент электромагнитной силы, действующей на якорь, и уравновешивающий момент приводного двигателя.
Описанным образом механическая энергия, подаваемая от приводного двигателя, преобразуется генератором в электрическую энергию, потребляемую электроприемником.
При нагрузке напряжение на щетках меняется. Согласно второму закону Кирхгофа уравнение электрического баланса цепи якоря имеет вид:
У = Е – Яра, (3.3)
Где Ia — сила тока в якоре, ra — сопротивление цепи якоря.
Кроме того, при нагрузке поле реакции якоря может привести к другим негативным последствиям:
1) Создать магнитное поле в зоне коммутации (пространстве между полюсами). Чтобы компенсировать это, в этой зоне используются дополнительные стержни.
2) Наложенное в зазоре поле возбуждения приводит к резкой неравномерности распределения магнитного поля, создаваемого под основным магнитным полюсом. При этом увеличивается напряжение между пластинами коллектора, что увеличивает искрение под щетками.
В больших двигателях постоянного тока для компенсации поля сил боковой реакции якоря необходимо заложить компенсационную обмотку (в полюсном наконечнике главного полюса), электрически включенную последовательно с цепью якоря и вдоль магнитное поле — по дополнительной полюсной обмотке.
рабочие характеристики генератора постоянного тока определяются его характеристиками, основными характеристиками которых являются характеристики холостого хода, внешние характеристики и характеристики управления. Все характеристики получены при номинальной скорости якоря n = nn=const.
Характеристикой холостого хода является зависимость электродвижущей силы якоря от тока возбуждения E = f (I в), где n = nn = const и цепь нагрузки разомкнута (I = 0). В случае характеристик, снятых при самовозбуждении, при наличии последовательной обмотки ток параллельной обмотки не должен нагружаться. Поскольку электродвижущая сила пропорциональна магнитному потоку согласно (3.1), эта характеристика отражает характеристики магнитной цепи машины (рис. 3.4).
Рисунок 3.4. Характеристики генератора постоянного тока на холостом ходу
При отсутствии тока возбуждения (I вх = 0) в якоре индуцируется небольшая остаточная электродвижущая сила Е ref за счет магнитного потока Fost остаточной намагниченности полюсов и рамки. По мере увеличения тока возбуждения увеличивается электродвижущая сила, отражающая степень насыщения материала магнитопровода. При малых токах поля магнитная система генератора не насыщается и зависимость Е(I в) линейна. Наклон прямой части определяется главным образом размером воздушного зазора, оказывающего основное магнитное сопротивление потоку. Насыщение магнитопровода нарушает это соотношение, и рост электродвижущей силы замедляется по мере увеличения тока возбуждения. В этом случае объект отклоняется к оси X, образуя кривую на объекте — «точку перегиба».
Генератор устроен таким образом, что точка, соответствующая номинальной ЭДС, находится в точке перегиба характеристики холостого хода. Это необходимо для ослабления влияния реакции якоря и обеспечения более стабильного напряжения на выводах генератора при изменении нагрузки.
внешняя характеристика (рис. 3.5, а) представляет собой нагрузку, вытекающую из генератора на выводах U = f (I) при постоянном сопротивлении (rb = константа) цепи возбуждения при постоянной скорости (n = nn = const). Внешние характеристики показывают, как ток нагрузки влияет на напряжение генератора.
рисунок 3.5. Внешняя (а) и регулировочная (б) характеристики генератора постоянного тока
В шунтирующем генераторе с увеличением тока нагрузки I напряжение на выводах генератора уменьшается (кривая 1 рис. 3.5а).
Из уравнения (3.3) видно, что существуют две основные причины уменьшения напряжения на клеммах генератора U:
1. По мере ослабления магнитного потока главного полюса электродвижущая сила, наведенная в якоре, уменьшается.
2. Падение напряжения в обмотке якоря I а.
В свою очередь, магнитный поток ослабевает из-за уменьшения тока возбуждения вследствие снижения напряжения и размагничивающего действия реакции якоря (I вх = U/r вх, где r в — сопротивление поля цепи).
Снижение изменения напряжения генератора под нагрузкой, представленное графически наклоном внешней характеристики относительно оси абсцисс, оцененное по относительной величине изменения напряжения
В формуле U 0 – напряжение на клеммах генератора на холостом ходу, U – напряжение на клеммах генератора под нагрузкой.
Обычно для шунтирующих генераторов возбуждения это значение
Диапазон составляет 10-25%.
В гибридных генераторах возбуждения возможны резонансное и обратное соединения параллельных и последовательных обмоток главных полюсов.
при одновременном включении обмоток возбуждения магнитодвижущая сила последовательных обмоток смещает двигатель, полностью компенсируя размагничивающее действие реакции якоря и падение напряжения в цепи якоря. В режиме работы от холостого хода до номинальной нагрузки напряжение на выводах генератора остается практически постоянным. Другими словами, внешние характеристики этого способа возбуждения являются жесткими (кривая 2, а на рис. 3.5).
при включении обмотки возбуждения в обратном направлении напряжение генератора резко падает по мере увеличения нагрузки (кривая 3 на рис. 3.5а). Это объясняется эффектом размагничивания последовательной обмотки, магнитный поток которой направлен навстречу магнитному потоку параллельной обмотки. Взаимное соединение обмоток применяется только в генераторах специального назначения, например сварочных, где для ограничения тока необходимо получить резко пониженную внешнюю характеристику.
регулирующей характеристикой (рис. 3.5, б) является зависимость тока возбуждения от нагрузки I в = f (I), где n = nn = const, и постоянного номинального напряжения на зажимах генератора U = Un = const.
Под характеристикой регулирования понимается, как отрегулировать ток возбуждения Iv так, чтобы при изменении нагрузки генератора напряжение на его клеммах всегда оставалось равным номинальному значению, то есть U = U н = постоянное. Из характеристик холостого хода (рис. 3.4) видно, что регулировка тока возбуждения вызовет соответствующие изменения в электродвижущей силе якоря, тем самым сохраняя постоянным напряжение на выводах якоря.
При параллельном возбуждении по мере увеличения нагрузки ток возбуждения Iv необходимо увеличивать, чтобы компенсировать влияние падения напряжения на клеммах генератора (кривая 1 на рисунке 3.5б).
в гибридном генераторе возбуждения с резонансной обмоткой напряжение на выводах генератора остается практически постоянным при увеличении нагрузки. Поэтому требуется лишь небольшая корректировка тока возбуждения, в результате чего соответствующие характеристики управления практически неотличимы от прямой, параллельной оси абсцисс (кривая 2, б на рис. 3.5).
No comment