Post on 12-Nov-2015
description
transcript
Construcia mainilorelectrice rotative
Sistemul electric
Sistemul electric
nfurri
borne
Inele de contact, colector perii
Rolul sistemului electric:
Crearea cmpului magnetic,
Sediul t.e.m.induse transformarea energiei
Legtura electric cu exterior i ntre pr"ile componente
Elementele sistemului electric:
Inele de contact-perii
23
1
4Numr lamele colector K
Colectorul
1.- butuc- fier2.- piuli special-fier3.- izolaia- mic,micanit4.- lamel de colector- cupru electrolitic5.- izolaia dintre lamele
Colector
5.- izolaia dintre lamele
1.- butuc- fier2.- piuli special-fier3.- izolaia- mic,micanit4.- lamel de colector- cupru electrolitic
6.- butuc7.- roata cu spie
Materiale folosite
Cupru ;conductoare: rotunde
Scu < 10 mm2
Materiale pentru conductoare
Aluminiu; turnat
d 0,2 < d < 3,5 mm
profile speciale
0,4 < h,b < 15 mmh
b
band lamel
profilateScu > 8 mm2
bar
dup funcia indeplinit
simplu stratdublu strat
diametralscurtat, mrit
dup numrul de straturi
dup deschiderea bobinei
dup forma constructiv
indusinductor
concentratrepartizat
deschisnchis
Clasificarea nfurrilor
Criterii de clasificare :
dup accesibilitate
Clasificarea nfurrilor
Clasificarea nf-urrilordup forma constructiv
concentrate repartizate
deschise nchise
stratificate
n galei
spiralate
Pas diametral
Pas mrit
Pas mic-orat
intregi fracionare n colivielegat la colector
Simplu strat Dublu strat
Domeniul de folosire : transformatoare,
poli apareni .
Modul de realizare n funcie de pierderile -i disiparea cldurii- un singur strat
- mai multe straturi
- in galeti
- spiralat.
bobina
distantorbobina
Infurri concentrate
Toate spirele nf-urrii sunt strbtute de acela-i flux, fa de cmp
au aceea-i poziie.
Sunt plasate pe miezuri magnetice
Rezult prin nserierea unor bobine elementare sau secii, plasaten crestturi, care sunt strbtute de fluxuri diferite, avnd poziiidiferite n spaiu.
bobina elementar rezult prin nserierea unor spire, care auaceea-i dimensiune -i form.
Bobin cu dou spire
Infurri repartizate.Definiii.
Latura de ducere
Latura de ntoarcere
latur inactivLaturi active
latur inactivcapt de bobin
.3 spire sau secii n paralel.
O spir realizat din bare
Tipuri de spire,secii
Y1Y1
Deschiderea bobinei sau primul pas se exprim n numr de crestturi
Pasul polarp
Ncr
=2
=p
NY cr21
Deschiderea bobinei
Y1 [crestturi] = n.i.Ncr numr total
crestturip numr perechi
de poli,> numr subunitar
Reprezint distana msurat n numr de crestturi dintre laturile active, de ducere-i de ntoarcere a unei bobine.
Deschiderea raportat: 1
1Yy =
Y1
Deschiderea bobinei
1
1Yy =
Observaie:la nf-urrile deschise intr-un singur strat deschiderea fizic a bobinei,
seciei poate diferi de deschiderea calculat, care n acest caz este egal cupasul polar.
Deschiderea raportat:
Dac : y1 = 1 pas diametral,y1 < 1 pas scurtat,y1 > 1 pas mrit.
Y1=
nfurri repartizate n simplu i dublu strat
pan
conductor izolat
izola"ie cresttur
izola"ia dintrestraturi
mnunchi
.cNp = 2
Steaua tensiunilor electromotoare30o
30 o
30o
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
e1
0
e
2
t
Numr raze suprapuse = div [Ncr , p]
T.e.m. indus n bobin, secie se obine prin nsumarea vectoriala tensiunii laturilor.
t.e.m. induse n bobin, secie
322
122
=
=
=p
Ncr
==
2sin 11
y
EE
k Yy
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
1
-4
Y1= = 3
1-4
1
-31-3
@ Y1 = 2
t.e.m. se mic-oreaz cu factorul de scurtare .
321
1 ==Yy
T.e.m. indus n nfurare
T.e.m. rezultant pentru q = n.i. bobine nseriate estemic-orat cu factorul de zon.
T.e.m. indus n nf-urare se obine prin nsumarea vectorial atensiunii bobinelor.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12 1-4
2-55E
5
5
5
2sin
2sin
== q
q
EEkb
q
Factorul de nfurare
iqyb kkkk =
Factorul de scurtare :
==
2sin 11
y
EE
k Yy
Factorul de zon :
2sin
2sin
== q
q
EEkb
q
Factorul de nf-urare:
2
2sin
= c
c
kiFactorul de inclinare:
cd
Clasificarea nfurrilor
deschise
Clasificarea nf-urrilordup forma constructiv
concentrate
stratificate
n galei
spiralate
repartizate
Pas diametral
Pas mrit
Pas mic-orat
intregi fracionare
Simplu strat Dublu strat
nchise
n colivielegat la colector
VoncilaHighlight
m - faze,
2p - poli
n Ncr - crestturi -i
ns - straturi pe cresttura
qmpNc =2
Numrul de crestturi
q - numr de crestturi pe pol -i faz.
nfurri deschise
mpNq cr
=2
se realizeaz pentru :
VoncilaHighlight
nfurri deschise
Condiia de simetrie : numr de bobine pe faz identice
..2
inmnNN scrbf =
= ..innqp s =
Clasificarea nf-urrilor deschise :Dup ns (nr.straturi): ns = 1 ntr-un strat
ns = 2 dublu strat
Dup q (nr.crestturi pe pol -i faz): q = n.i. ntregq n.i. fracionar
Observaie : Nu se poate executa o nf-urare simetric pentruorice numr de crestturi, sau pentru orice valoare fracionara lui q.
Exemplu. nfurare trifazat ntr-un strat
Ncr = 24, m = 3, 2p = 4, ns =1,
Rezult :
Unghiul dintre razele stelei t.e.m.
Divizor ( Ncr , p ) = 2 vor fi 2 raze suprapuse
o
c rNp 3 0
2 43 6 022 ===
Pe o armtur cu 24 crestturi o nf-urare trifazat ntr-un strat pentru patru poli.
q = 2 ntreg
1224
32224
2=
=
=
mpNq cr
Pasul polar 6424
2==
=
pNcr
Steaua t.e.m. la exemplul considerat
12
3
4
5
67
8
9
10
11
12
1314
15
16
17
1819
20
21
22
23
24
42
=
=m
NN crraze
4 -grupul 5,6,17,18 faza B Laturi de ducere cu rezultantamaxim -i defazat cu 2/mfat de faza A
A
B
C
Repartizarea crestturilor pe faze:1 -Se formeaz grupuri Nraze
cu rezultanta maxim,
2 -primul grup 1,2,13,14- faza Alaturi de ducere,3 -Laturi de ntoarcere - faza A-grupul 7,8,19,20 cu rezultanta Xmaxim -i n opoziie cu A
5 -se repet de la punctul 3.
X
Formarea bobinelor.
O bobin este format din dou mnunchiuri parcurse n sensuri opuse , carese gsesc la distana Y1 ~ .
Sunt posibile multe variante delegare, care dau diverse forme decapete de bobine.
Nu conteaz ordinea de nsumare.
1
2
3
3
2
1
Se leag mnunchiuri mai apropiatepentru a mic-ora lungimeacapetelor de bobin.
Schema desfurat a nfurrii fracionare ntr-un strat
12
3
4
5
67
8
9
10
11
12
1314
15
16
17
1819
20
21
22
23
24A
B
C
X1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1617 18 19 20 21 22 23 24
A
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1617 18 19 20 21 22 23 24 1
X
Bobine egale
A XBobine inegale concentrice
Forma capetelor de bobin n dou etaje.
nfurare ntr-un strat cu bobine inegale cu capete debobin n dou etaje.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1617 18 19 20 21 22 23 24
A XCZ BY
1 2
1
2
nfurare ntr-un strat cu bobine egale cu capete debobin n form de evolvent
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1617 18 19 20 21 22 23 24
A XCZ B Y
nfurare ntr-un strat cu bobine egale trapezoidale
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1617 18 19 20 21 22 23 24 1
A XCZ B Y
aI
nfurare ntr-un strat cu bobine inegale concentrice icapetele n trei etaje.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1617 18 19 20 21 22 23 24
A XCZ BY
Exemplu. nfurare trifazat n dublu strat
Ncr = 24, m = 3, 2p = 4, ns =2, Y1 = 5
Rezult :
Unghiul dintre razele stelei t.e.m.
Divizor ( Ncr , p ) = 2 vor fi 2 raze suprapuse
o
c rNp 3 0
2 43 6 022 ===
Pe o armtur cu 24 crestturi o nf-urare trifazat n dublu strat cu deschidereaY1 = 5 crestturi pentru patru poli.
q = 2 ntreg
1224
32224
2=
=
=
mpNq cr
Pasul polar 6424
2==
=
pNcr
Steaua t.e.m. la exemplul considerat
12
3
4
5
67
8
9
10
11
12
1314
15
16
17
1819
20
21
22
23
24
42
=
=m
NN crraze
4 -grupul 5,6,17,18 faza B Laturi de ducere cu rezultantamaxim -i defazat cu 2/mfat de faza A
A
B
C
Repartizarea crestturilor pe faze:1 -Se formeaz grupuri Nraze
cu rezultanta maxim,
2 -primul grup 1,2,13,14- faza Alaturi de ducere,3 -Laturi de ntoarcere - faza A-grupul 7,8,19,20 cu rezultanta Xmaxim -i n opoziie cu A
5 -se repet de la punctul 3.
X
Schema desfurat a nfurrii n dublu strat.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
V YU XWZ
Se repartizeaz numai stratul superior stratul inferior rezult cunoscnd deschidereabobinei. Y1 = 5 crestturi.
65
1 =y
Ncr = 24, m = 3, 2p = 6, ns =1,
Rezult :
Unghiul dintre razele stelei t.e.m.
Divizor ( Ncr , p ) = 3 vor fi 3 raze suprapuse
Exemplu. nfurare fracionar
o
c rNp 4 5
2 43 6 032 ===
Pe o armtur cu 24 crestturi o nfurare trifazat ntr-un strat pentru ase poli.
q = 4/3 fracionar dar p.q.ns = 4 = n.i.
1824
33224
2=
=
=
mpNq cr
Pasul polar 4624
2==
=
pNcr
Steaua t.e.m. la exemplul considerat
A
BC
1791
210
18
3 11
51321
14
23 7
6
22
412
20
19
816
24
15
1791
210
18
3 11
51321
14
23 7
6
22
412
20
19
816
24
15
1791
2
51321
144
1220
19
816
24
15
42
=
=m
NN crraze
4 -grupul 4,12,19,20 faza B Laturi de ducere cu rezultantamaxim -i defazat cu 2/mfat de faza A
Repartizarea crestturilor pe faze:1 -Se formeaz grupuri Nraze
cu rezultanta maxim,
2 -primul grup 1,2,9,17- faza Alaturi de ducere,
3 -Laturi de ntoarcere - faza A-grupul 5,13,14,21 cu rezultantaX maxim -i n opoziie cu A
5 -se repet de la punctul 3.
A X
O bobin este format din dou mnunchiuri parcurse n sensuri opuse.
Schema desfurat a nfurrii fracionare ntr-un strat.
Sunt posibile multe variante de legare, care dau diverse forme de capete debobine.
Nu conteaz ordinea de nsumare. Se leag mnunchiuri mai apropiate pentru amic-ora lungimea capetelor de bobin.
8
1791
210
18
3 11 19
51321
23 15 7
412
20
1624
614
22
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1617 18 19 20 21 22 23 24
Scheme radialeAlte tipuri de scheme ale nfurrilor.
Clasificarea nfurrilor
Clasificarea nf-urrilordup forma constructiv
concentrate
stratificate
n galei
spiralate
repartizate
Pas diametral
Pas mrit
Pas mic-orat
deschise
intregi fracionare
Simplu strat
nchise
Dublu strat
n colivielegat la colector
- legate la colector,
- tip colivie.nf-urare tip colivie : bare -i inele de scurtcircuitare
Se realizaez : prin turnare sub presiune din aluminiu,
din bare sudate sau lipite de inele din cupru.
Dac sunt nclinate cu ct.e.m. se mic-oreaz cufactorul de inclinare.
nfurri nchise
nf-urri nchise :
Colivie din aluminiucu bare nclinate
Colivia din cupru
nfurare tip colivie
Colivia nesimetricdin cupru
Colivia dubl din cupru
1. Miez din tole2. Bare interioare3. Bare exterioare4. Inele de scurtcircuitare
1. Tole2. Bare3. Inelul de scurtcirciutare4. Polul
nfurri nchise legate la colector
La fiecare lamel se leag dou capete de bobine.
nf-urarea nchis se execut n dou sau mai multe straturi.
12
nfurri nchise legate la colector
bc NKuN ==
Numr bobine elementare sau secii Nb = K
2u - laturi de bobine elementare se gsesc ntr-ocresttur.
Cale de curent: totalitatea seciilor parcurse ntre dou perii de polaritate opuse.
Numrul cilor de curent este par: 2a
u = 1
u = 3
Cresttur elementar dou laturi de bobin
La ma-ini mici -i foarte mari
VoncilaHighlight
Pa-ii nf-urrii nchise
Pasul de legtur. Y2Distana msurat n numr de crestturi ntre latura de ntoarcerea unei bobine -i latura de ducere a bobinei urmtoare.
Pasul rezultant al nf-urrii YDistana msurat n numr de crestturi ntre laturile de ducere adou bobine consecutive.
Deschiderea bobineisau primul pasDistana msurat n numrde crestturi dintre laturileactive, de ducere -i dentoarcere a unei bobine.
Y2Y1Y2Y
YK
Y1
n n+1n-1
La colector Yk
Buclate : pasul rezultant al nf-urrii Y este egal cu ordinulde multiplicitate m
Se nseriaz bobinele cu pasul de legtur Y2
21 YYY = m =
Numrul cilor de curent : 2a = 2pm
Clasificarea nfurrilor dup modul de inseriere a bobinelor
Sunt nseriate bobineApropiate, plasate ncrestturi nvecinate.
Y2Y1Y
YK
1 2K 3
Y2Y1
YK
Y
1 2K 3
YK = u.Y
+ m - m
Exemplu.nfurare buclat.
K = 16
2p = 4
buclat
m = 1
045163602 ==
Divizor ( Ncr , p ) = 2 vor fi 2 raze suprapuse
145o
45 o
2
13
15
11
148
1210
9
6
7
5
4
3
1
16
145o
2
45 o
3
Pe o armtur cu 16 crestturi o nf-urare buclat simpl pentru patru poli.
Paii nfurrii
404
1621
==
= pKY
44
162
==
=pK
Y1 = pas diametral
Pasul polar
Deschiderea sau primul pas
1+=Y
31412 === YYY
Pasul rezultant
Pasul de legtur sau al doilea pas
1
+Y15
2
+Y26
+Y
+Y
3
7
4
8
5
9
6
10
7
11
8
12
9
13
13
10
14
11
15
12
16
13
1
14
2
15
3
16
4
1
Poligonul t.e.m.
1
2
45o
45 o
13
15
11
148
1210
9
6
7
5
4
3
1
16
2
8
6
7
54
3
1
13
15
1114
12
10
916
Numrul de perii necesare : doua poligoane
Np = 2p = 4Poziia periilor : la distana de un pas polar :8 8 + 4 = 12 12 + 4 = 16 16 + 4 = 4
1
+Y15
1-5
11
2
3
Schema desfurat.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1415 16 15
Legturi echipoten"iale: ntre puncte, care teoretic au acelai poten"ial ( nodurilepoligonului t.e.m. )
Aceste puncte se gsesc la distan"a de 2 = 8 lamele
Legturile se execut la colector. Deobicei se execut toate legturile.
Schema echivalent a nfurrii la momentul considerat
2
8
6
7
54
3
1
13
15
1114
12
10
9 16
2 31 4
68 7 5
9 10 11 12
13 1514 16
+A -B
Numrul cilor de curent : 2a = 4 = 2pm
Ondulate
Pasul rezultant al nf-urrii trebuie s fie :pmKY =
nf-urarea nu se poate executa pentru orice K -i p.
Relaia dintre pa-i : 21 YYY +=
Numrul cilor de curent : 2a = 2m
Clasificarea nfurrilor nchise
Sunt nseriate bobine care se gsesc la distan"a unui pas polar
Y1Y2Y1 Y2
Y
YK- m1 2K YKK YK21
Y1Y2Y1 Y2
Y
YK+ m
Exemplu.nfurare ondulat.
K = 15
2p = 4
ondulat
m = 1
048153602 ==
1
2
3
48o
48 o 4
5
67
8
9
10 11
12
13
1415
Divizor ( Ncr , p ) = 1 nu vor fi raze suprapuse
Pe o armtur cu 15 crestturi o nf-urare ondulat simpl pentru patru poli.
Paii nfurrii
343
415
21==
=
pKY
433
415
2==
=
pK
Y1 < pas scurtat
Pasul polar
Deschiderea sau primul pas
72
115=
=Y
43712 === YYY
Pasul rezultant
Pasul de legtur sau al doilea pas
1
+Y14
8
+Y211
+Y
15
3
7
10
14
2
6
9
13
1
5
8
12
15
15
4
7
11
14
3
6
10
13
2
5
9
12
1
+Y
Numrul de perii necesare : Np = 2p = 4
Poziia periilor : la distana de un pas polar :
1
2 3
48 o
48 o
4
5
67
8
9
10
11
12
1314
15
Poligonul t.e.m.
1-4
1
218
43321 =+
434
4331 =+ 4
112433
218 =+
+ 4/5, 12/13
- 1,8/91
Y1 = 3
11
1213
14
10
6
7
8 9
152
3
45
118
15
Schema desfurat a nfurrii.
218
43321 =+4
344331 =+ 4
112433
218 =+
1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 1 1 1 2 1 3 1 4 1 5
7 83 4 5 6 213 14 15 19 10 11 12+- +-
1
-B
29 10 1131
136
8
715 14
45 12
+A
Schema echivalent a nfurrii la momentul considerat
11
1213
14
10
6
7
8 9
152
3
45
1
Numrul cilor de curent : 2a = 2 = 2m
Combinate : se reunesc o nf-urare buclat -i o nf-urareondulat cu acela- numr de ci de curent.
bobo mpmaa ==nf-urarea ondulat constituie legtura echipotenialpentru cea buclat, deci :
pKYY
pKYY obob =+=+ 11
Clasificarea nfurrilor nchise
Numrul cilor de curent : 2a = 22mo
Condiii de simetrie
Condiii de simetrie pentru nf-urri nchise:
in orice moment numrul seciilor pe cale de curents fie acela-i.
..2.. inp
aina
K==
..22..
115 inin ==
Numr secii = numr lamele de colector
..24..
216 inin ==
T.e.m. indus.
npf =
eb1
20
eb
t
Tensiune indus este alternativ de frecven":
T.e.m. culeas la perii
2
8
6
7
54
3
1
13
15
1114
12
10
916
e
2 8
6
7
5
4
3
1
13
1511
1412
10
9
16
e
emax emin
42 2
m i nm a x
m i nm a x tgeeeee =
+
=
Pulsaia tensiunii la perii
Tensiunea electromotoare indus
11
1213
14
10
6
7
8 9
152
3
45
1
7 83 4 5 6 213 14 15 19 10 11 12+- +-
7 83 4 5 6 213 14 15 19 10 11 12+- +-
11
1213
14
10
6
7
8 9
152
3
45
1-B
29
1011
31
136
8
715
14
45
12
+A
8-139-4
2-4
T.e.m. culeas la perii
nKKTK
==112
t
e
emin emax TK TK
nKT
fK
K ==1
Frecvena de pulsaie a tensiunii
Intervalul de timp n care o lamel se gse-te sub perie timpul de comutaie
42 tge=
Pulsaia t.e.m.
nf-urare oblic tipFaulhaber.
nf-urarea rombic tipFtterer.
Infurri speciale aezate n ntrefier
Construcia mainilor electrice ...Sistemul electricInele de contact-periiColectorulColectorMateriale folositeClasificarea nfurrilor dup funcia indeplinit dup numrul de straturi dup deschiderea bobinei dup forma constructiv dup accesibilitate
Clasificarea nfurrilorSlide 9Infurri repartizate.Definiii...Tipuri de spire,seciiDeschiderea bobineiDeschiderea bobineinfurri repartizate n simplu...Steaua tensiunilor electromotoar...t.e.m. induse n bobin, secieT.e.m. indus n nfurareFactorul de nfurareClasificarea nfurrilornfurri deschisenfurri deschiseExemplu. nfurare trifazat n...Steaua t.e.m. la exemplul consid...Formarea bobinelor.Schema desfurat a nfurrii...nfurare ntr-un strat cu bobi...nfurare ntr-un strat cu bobi...nfurare ntr-un strat cu bobi...nfurare ntr-un strat cu bobi...Exemplu. nfurare trifazat n...Steaua t.e.m. la exemplul consid...Schema desfurat a nfurrii...Exemplu. nfurare fracionarSteaua t.e.m. la exemplul consid...Schema desfurat a nfurrii...Alte tipuri de scheme ale nfu...Clasificarea nfurrilornfurri nchisenfurare tip colivieMiez din toleBare interioareBare exterioareInele de scurtcircuitareToleBareInelul de scurtcirciutarePolul
nfurri nchise legate la col...nfurri nchise legate la col...Paii nfurrii nchiseClasificarea nfurrilor dup ...Exemplu.nfurare buclat.Paii nfurriiPoligonul t.e.m.Schema desfurat.Schema echivalent a nfurrii...Clasificarea nfurrilor nchi...Exemplu.nfurare ondulat.Paii nfurriiPoligonul t.e.m.Schema desfurat a nfurrii...Schema echivalent a nfurrii...Clasificarea nfurrilor nchi...Condiii de simetrieT.e.m. indus.T.e.m. culeas la periiTensiunea electromotoare indusT.e.m. culeas la periiInfurri speciale aezate n ...