Хочется немного ознакомить с принципом перемотки эл. двигателей всех тех, кому это интересно и просто любопытно.

Перемотка статоров электродвигателей.

Собственно хочу здесь немного приблизить к вопросу перемотки электродвигателей, всех тех, кто с этим не знаком, и тех, кто по той или иной причине интересуется этим вопросом, хотя бы из любопытства.

Ну что ж, начнём.

Вот собственно тот самый мотор, который и надо перемотать:

Для начала разбираем электродвигатель, снимаем с него крышку вентилятора, сам вентилятор, крышки и ротор:

Затем, если необходимо, снимаем намоточные данные двигателя. После этого срубаем лобовую часть со стороны схемы и разбираем электродвигатель. После удаления обмотки очищаем пазы от старой изоляции и продуваем статор.

Вырубаем лобовую часть обмотки двигателя:

Так выглядит срубленная лобовая часть обмотки:

Вид на статор с вырубленной лобовой частью обмотки:

Удаление катушек:

Полностью очищенный статор:

Теперь нам надо вложить в пазы пазовую изоляцию. Для этого сначала измеряем длину статора, затем прибавляем к замеренной длине ещё 1 сантиметр - на так называемый «галстук».

В данном случае галстук не изготовляется, так как используется изоляционный материал СИНТОФЛЕКС, при использовании которого можно исключить элемент «галстук», просто сделав выпуск за статорное железо в 5 мм на каждую сторону.
Вот из такого материала мы и будем заготавливать пазовую изоляцию:

Здесь показан принцип замера длины железа статора:

После того, как сделаны замеры длины статора, надо определить ширину пазовой изоляции. Для этого делаем пробную гильзовку паза и определяем ширину пазовой изоляции, при которой изоляция будет максимально плотно лежать в пазе, не выступая за границы самого паза. Примерно вот так:

Вид одной уже вставленной гильзы пазовой изоляции в пазе:

После этого расчерчиваем по размерам всё количество заготовок гильз пазовой изоляции, необходимое для гильзовки пазов:

Затем нарезаем расчерченный шаблон и отрезаем уголки заготовок, чтоб при укладке провода не поранить себе пальцы (особенно под ногтями) об острые углы.

Вид готовой нарезанной изоляции перед вложением в пазы:

Затем производим гильзовку пазовой изоляции, т.е. вкладываем эту изоляцию в пазы.

Вид вложенной в пазы изоляции:

После чего приступаем к расчерчиванию и нарезке «заглушек» пазовой изоляции, так называемых «стрелок», которые будут изолировать и удерживать провод в открытой части паза. Длина этих «стрелок» равна длине той пазовой изоляции, которую мы вложили в паз. А ширина равна примерно половине ширины пазовой изоляции. Вид нарезанных «стрелок»:

После того как, готова вся пазовая изоляция, необходимо снять шаблон для катушек. Шаблон выбирается исходя из шага обмотки и изготавливается из проволоки. В данном случае для этого двигателя шаг 1-11, и выбираем шаблон так, чтоб катушки при укладке сильно не выпирали в лобовых частях и чтобы избежать касания лобовой части обмотки на корпус.

Вид готового шаблона:

Для намотки катушек прежде всего нужен провод необходимого диаметра и, если обмотки двигателя наматываются в параллельные проводники, необходимое количество катушек с нужными диаметрами.

Вид бухт с эмальпроводом:

Для намоток катушек используется ручной намоточный станок. Он может быть оборудован счётчиком количества витков, или без счётчика. В данном случае показан простой намоточный станок с установленным на нём шаблоном под РАВНОСЕКЦИОННЫЕ катушки:

После установки шага штырей намоточного станка по проволочному шаблону, устанавливаем между штырями деревянную распорку, которая не даст стягиваться деревянному шаблону при намотке на него провода и исключает изменение размеров намотанных катушек. Вид готового к намотке ручного намоточного станка:

После этого можно наматывать катушки с нужным количеством витков, равномерно распределяя его по ширине шаблона и стараясь избегать перехлёста проводников при намотке, иначе всыпание проводов в пазы статора будет затруднено. Вид намотанных катушек на шаблоне:

После этого можно начинать укладывать катушки в пазы статора.

Вид уже намотанных катушек, готовых к укладке:

При укладке катушек понадобится специальное приспособление - трамбовка. Она предназначена для утрамбовки проводников в пазах, когда это необходимо, и для трамбовки «стрелок». Вид трамбовки:

После чего собственно и начинаем процесс укладки, или «всыпания», провода в пазы статора.

Пример всыпания проводников в паз статора:

После всыпания вставляем стрелки в пазы:

Вставленные в пазы статора стрелки:

Таким образом, по заданному шагу со смещением по электрическому градусу укладываются все остальные катушки. В данном случае у нас их 6 штук по 2 секции:

Вид уложенных катушек со стороны схемы:

Плёнкоэлектрокартон в рулоне:

Нарезаем его на заготовки такого вида:

И собственно вкладываем его между катушками, отделяя катушки разных фаз друг от друга:

Обвязка лобовой части:

Обвязанная и сформованная лобовая часть:

Вид вложенной межфазной изоляции со стороны схемы:

Теперь нам надо собрать схему соединения фазных катушек.

Для изоляции эмальпровода в схеме используются трубки разного диаметра. Предпочтительней трубки ТКР, чем ПХВ, так как они не оплавляются, т.е. более стойкие к температуре.

Перед тем, как соединять все собранные фазы вместе в соединение «звезда», производим межфазную прозвонку и прозвонку на корпус. Для этого используется мегомметр. От самых «крутых» и до самых простых, как в данном случае:

Вид собранной схемы:

Производим пайку или сварку схемы. Сварка производится посредством понижающего трансформатора с угольной насадкой. Либо, как в данном случае, просто спаивается с помощью паяльника обычным припоем.

После этого аналогично производим обвязку лобовой части.

После обвязки и формовки лобовой части со стороны схемы надо произвести трамбовку пазов. Так как пазовая изоляция, «стрелки», выпирает из пазов и ротор попросту сдерёт их.

Трамбовка пазов:

Вид перемотанного статора:

Перед этапом пропитки перемотанного статора необходимо произвести сборку мотора, прозвонить мегомметром сопротивление между обмотками и корпусом и провести замеры тока электродвигателя на холостом ходу токовыми измерительными клещами.

Лишь после этого вновь разбираем электродвигатель, при необходимости трамбуем стрелки и производим пропитку лаком. Рекомендую производить пропитку электроизоляционным лаком МЛ-92. После пропитки (окунания в лак) статор электродвигателя подвешивается для стекания излишков лака, после чего производится сушка готового пропитанного статора в печи с естественной вентиляцией при температуре не ниже 120 градусов в течении не менее 2 часов.

В бытовых условиях можно также использовать быстросохнущий лак НЦ, без водных добавок. После пропитки таким лаком требуется его вентиляция на воздухе и сушка в печи около 20 минут. Хотя сушку можно провести и без печи на открытом воздухе в течение 3 часов.

Вид готового просушенного после пропитки лаком статора электродвигателя:

Далее производим сборку электродвигателя. После сборки ещё раз прозваниваем обмотки статора мегомметром, так как в процессе сушки статора в печи может происходить некоторая деформация (от сжатия при сушке лака) лобовых частей обмотки, что может привести к касанию корпуса обмоткой.

После чего мотор подключается к сети и производится измерение потребляемого электродвигателем тока.

Доврыи вечер.Хочу перемотать якорь болгарки.Скожу сразу щто он у меня первыи.Прошу без критики.Сам я занимаюсь перемоткои асинхроников,а из електроинструментов только статоры.вот згорела и моя болгарка.Купил новыи якорь,поставил,работает.Только он както на половину с пустыми пазами.И схема видно что другая.Взялся перемотать старыь так как есть время да и хочетца научитца.После перемотки крутитца но очень сильное искрение.Вращение правильное.У моево якоря 32 ламели и 16 пазов.По 10 витков в катушке-0,6 провод.В пазу 40 витков.Шаг 1-8.Обмотка шла по 2 катушки паралельно с обеих старон.Может скажите в чем моя ошыбка.Думою проблема в схеме.На фото 2 видно ламель (с фламастером).Оно было начяло первои катушки и конец последнеи.Начяло укладка катушки шла в паз паралельно с ним,дальше в паз 8 и конец на ламель рядом с первоь. На фото паз выделен зеленым цветов.

Болгарка попала ко мне после гарантийщиков, которые как всегда с искрением справиться не смогли, предложили менять якорь ну и всё остальное...естественно без гарантии... Хотя отработала по словам хозяина около полу года.... Якорь конечно же целый и болгарка успешно работает дальше.
Но то такое...
Что в этой болгарке есть такое чего нет у других? Ничего... Подшипники - на мой взгляд неудачно подобраны, при таких размерах якоря... Щётки - это вообще отдельная тема... коллектор втулили 30мм диаметром...мощность знаете ли...
Смазка - а была она там вообще? Цена и гарантия - я уж молчу... Якорь - да хорош, статор вроде не болтается как обычно, а так...в остальном.. типичная машинка с задранным ценником...

Из сопроматаM(крутящий момент) = τ (напряжение в стержне) * W (полярный момент сечения, равный Π*D3/16)

Класс прочности болта *.* означает следующее: 1 цифра – 1/100 номинальной величины предела прочности, в МПа 2 цифра – отношение предела текучести к пределу прочности Т.е болт класса прочности 6.8 имеет предел прочности 600 МПа, а предел текучести 600*0,8=480 МПа Подтверждением полученных цифр является проведенный в учебном центре опыт: Болт М6 прочностью 8,8 начинает «плыть» (возникают необратимые пластические деформации) при 17 Нм, а при достижении крутящего момента в 23 Нм происходит разрушение. Произведём подобный расчет для шурупов и саморезов: Для расчёта взят полный диаметр, минимальное сечение гораздо меньше! Вывод: Для использования самого популярного крепежа со шлицами Ph2 и Pz2требуется инструмент с крутящим моментом не выше 6 Нм для диаметра 4,2-4,5 мм, в редких случаях до 10 Нм для крепежа диаметром 5,0 мм. Превышение указанных моментов ведет к повреждению крепежа и отверточной насадки (биты). 13 саморезов Ø4,5 х70 мм закручены в «пирог» толщиной 121 мм Момента в 3,0 Нм, развиваемого отверткой Makita DF010DSE,достаточно для уверенного заворачивания самореза Ø4,5 х70 мм на всю длину. Если для предотвращения разрушения шурупов и саморезов нужен крутящий момент 2-3Нм, редко 5-6Нм, и в исключительных случаях до 10Нм, то за чем на шуруповерте момент в 20,30,50Нм? А что ещё умеет дрель-шуруповёрт? Если дрель–значит сверлить! А какой крутящий момент нужен для сверления? Теоретическое отступление №2. Рассмотрим сверление стали, как самое тяжелое по нагрузке сверление металла. Крутящий момент рассчитывается по формуле Mкр=10CMDqSyKp, где D-диаметр сверла, S-подача, остальные знаки– поправочные коэффициенты. Для стали сδ=750МПа: CM=0,0345,q=2,0,y=0,8,Kp=1,0 Скорость сверления принимаем равной 20-25 м/мин (с охлаждением спреем), соответствующие обороты заносим в 4-тый столбец. Крутящий момент, скорость вращения и мощность на валу являются связанными величинами. Величину необходимой мощности на валу заносим в 5 -тый столбец. Смотрим на цифры: Для сверления отверстия Ø10-13 мм требуется крутящий момент 8-15 Нм. При рекомендуемой скорости сверления 720 -550 об/мин для этого нужна мощность от 570 до 850 Вт.
А какова мощность аккумуляторной дрели?

В обычном сверлильном патроне не зря 3 отверстия:
Для надежной фиксации патрон должен быть поочередно затянут через все 3 положения ключа. В патроне, затянутом через одно отверстие, сверло Ø10 мм проворачивается при крутящем моменте в 13,5 Нм, а через 3 отверстия (как положено) при 23 Нм. А к сверлу Ø13 мм при сверлении стали нужно передать крутящий момент ~15 Нм. Т.е. при затянутом через одно отверстие патроне сверло будет проворачиваться! Мощность аккумуляторной дрели(потребляемая) = Напряжение аккумулятора*потребляемый ток Потребляемый ток для мощных моделей составляет 20-25 Ампер Таким образом, мощность для аккумуляторного инструмента будет составлять: Для 12 Вольт: 240–300Вт 14,4 Вольт: 290–360Вт 18 Вольт: 360–430Вт Крутящий момент для самой мощной(18вольт) дрели будет составлять: на скорости 1500-1700об/мин: 2-3Нм на скорости 300-400об/мин: 8-14Нм сверление стали сверлом до Ø7мм сверление стали сверлом Ø10-13мм Это величины крутящего момента при максимальной мощности.(в режиме сверления) При перегрузке двигателя при заворачивании жесткого крепежа(на пример болтов) величина крутящего момента достигает 30-40Нм. Именно эти величины указываются в характеристиках как максимальный мягкий/жесткий момент.Практического значения они не имеют! Если при работе инструментом требуется крутящий момент больших значений – значит нужен специализированный инструмент конкретно под эту работу. Резюме: Обычному пользователю достаточно иметь в аккумуляторной дрели/шуруповерте крутящий момент 3-6Нм, регулируемый трещеткой, для работы со стандартным крепежом с головкой размером до Ph/Pz2, и до 10Нм для Ph/Pz3. Для сверления стали, пластмассы, дерева сверлами диаметром до 10мм достаточно крутящего момента в 10-12Нм. Крутящий момент более 15Нм требует применения специализированного инструмента и не должен входить в сферу применения универсальной дрели-шуруповерта.

Механическая энергия в генераторах и двигателях преобразуется в электрическую посредством вращающегося компонента системы. Статор является неподвижной частью такой системы. Он обеспечивает вращение магнитного поля ротора, преобразуя вращающееся магнитное поле в электрический ток.

В зависимости от конфигурации устройства, статор двигателя может действовать:

• как магнитное поле, взаимодействуя с якорем для создания движения;
• как якорь, который получает влияние от движущихся катушек на роторе.

С распространенной формой поломки двигателя можно вполне справиться самостоятельно, ознакомившись с вопросами, как перемотать и как проверить якорь со статором в домашних условиях. Но для начала стоит узнать, из чего они состоят и изготавливаются.

Состав компонентный

Статор электромашин может быть либо постоянным магнитом, либо электромагнитом. Если он представляет собой электромагнит, то катушку, которая его активирует, называют обмоткой возбуждения. Катушки имеют металлический сердечник, усиливающий магнитное поле.

Сердечник катушки может быть либо железным, либо алюминиевым. Чтобы уменьшить потери нагрузки в двигателях, производители в качестве проводящего материала в обмотках всегда используют медь. Алюминий из-за его меньшей электропроводности может быть альтернативным материалом в двигателях с дробной мощностью, особенно когда двигатели используются достаточно короткие периоды.

Для информации. Статор состоит из стальной рамы, охватывающей полый цилиндрический сердечник (состоящий из слоев кремниевой стали). Эти слои должны уменьшать гистерезис и потери вихревых токов.

Материал изготовления

Статор обычно изготавливается из кремниевой стали, называемой электротехнической сталью. Существует несколько марок стали, в зависимости от количества кремния в материале. Это позволяет создавать различные материалы с электромагнитными свойствами и применять их для разных целей.

Электротехническая сталь предоставляет собой листы толщиной от 0,1 мм до 1 мм, но может быть и в виде более толстых листов. Обычно на так называемых низковольтных двигателях (до 1000 В) используют листы, имеющие толщину 0,5 мм.

Листы из электротехнической стали пробивают, затем укладывают на оправку. Технологически процессы центрирования и ориентации листов должны обеспечивать решение двух основных задач: ограничить в заданных пределах перемещение листов на плоскости по двум координатным осям и вращение листов вокруг оси сердечника. Для этого зажимают и склеивают вместе стопку листов и подвергают сварке. После сварки конструкция готова к обмотке.

Как проверить якорь коллекторного двигателя

Прежде всего, якорь тщательно осматривают визуально. Такая проверка периодически должна проводиться и для профилактики. Самой уязвимой частью якоря является коллектор. На нем не должно быть никаких вздутий ламелей, межламельных прогаров и торцевых трещин. Обмотка проверяется на предмет избитости изоляции. Из-за плохой изоляции в любой момент может случиться межвитковое замыкание, и двигатель выйдет из строя.

С помощью обычного мультиметра (с режимом на измерение сопротивления) выясняют, сгорел якорь или нет. То есть с его помощью прозваниваются цепи на часто встречающиеся дефекты якорей:

• отклонения сопротивления по коллектору;
• короткое замыкание на массу.

Для более точной диагностики лучше всего подходит аналоговый мультиметр, но можно использовать и цифровой аналог.

Между каждой контактной пластинкой коллектора замеряется сопротивление. Оно должно быть везде без отклонений. На выгоревших пластинах мультиметр покажет «обрыв». Проверка на межвитковое замыкание осуществляется с помощью специальных средств: электромагнитов, дросселей, индикаторов короткого замыкания.

Довольно частой причиной поломки являются оборванные провода на коллекторных пластинках якоря. Ремонт якоря в этом случае заключается в том, чтобы правильно соединить эти повода путем припоя. Так как бытовые приборы по своим размерам небольшие, то припоя в этих местах обычно немного. Поэтому старую обмотку любым способом снимают, например, с помощью паяльника на 100 Вт, отвертки и пассатижей. После этого в местах обрыва провода лудят и припаивают так, чтобы коллекторные пластины и провода между собой не касались.

Как проверить и перемотать статор

В домашних условиях статор проверяют, как и якорь, мультиметром. Зачастую уже визуальный осмотр дает понять, что в статоре есть обрыв, тогда его нужно либо менять, либо перематывать. Если больших объемов нет, то катушку можно перемотать вручную.

Перемотка статора осуществляется поэтапно, начиная с предварительной подготовки:

• помечают выводы на щетки и клавишу выключателя;
• удаляют старые катушки одну за другой;
• вынув первую катушку, аккуратно разматывают её; при этом важно разобраться в схеме: где вход и выход; конец проводки должен выходить на выключатель;
• считают витки, замеряют микрометром диаметр зачищенного и выровненного провода;
• приступают к перемотке.

Существует два вида перемоток, в зависимости от конструкции изделия:

1. Если пазы глубокие, то чаще на самом железе наматывается катушка;
2. Если пазы неглубокие, то намотку производят на заранее приготовленном лекало. Заготовку затем вставляют в статор и обжимают.

• провод наматывается с бабины эмальпровода;
• в местах подсоединения провода с выводами надеваются гильзы из электрокартона; в последующем электрокартон пропитается лаком, что обеспечит защиту соединения от разрыва или прогара;
• вывод, идущий на щетку, вставляется в паз статора;
• кропотливо наматывается необходимое количество витков;
• по завершению намотки конец провода припаивается ко второму выводу.

Аккуратно намотанная катушка должна плотно прилегать к металлу. Выводы можно банально привязать натуральной (не синтетической) ниткой к корпусу. После полной намотки обеих катушек приступают к пропитке.

Важно! Завоздушенные витки – это критично для устройства. Дело в том, что во время работы создаются вибрации. И со временем, если есть воздушные пространства, или провод плохо залит лаком, провод от вибрации перетирает изоляцию. Инструмент выходит из строя. Поэтому лучше покупать брендовые устройства, в которых, как правило, качественная укладка.

В статье приведены первые азы того, как отремонтировать своими руками якорь и статор электродвигателя.

Видео

Оптовое производство ручных шлифовальных машин было начато в СССР в 1940 году. Название «болгарка» это приспособление получило из-за того, что сначала оно выпускалось в небольшом болгарском городке Ловеч, которое имело патент на это изобретение.

Сегодня без этого инструмента не обходится ни одно производство. Однако любой инструмент когда-то ломается, но многие детали можно починить и в бытовых условиях.

Часто сгорает электрическая часть. Причиной этого может стать:

• сильный нагрев от высоких перегрузок;
• скачок напряжения;
• вода, попавшая на токопроводящие поверхности;
• резко выдернутая вилка из розетки;
• удар по выключателю и так далее.

Наиболее распространенной неисправностью, которую можно попытаться отремонтировать, является обрыв витков статора. Это происходит в основном из-за больших перегрузок. Перемотка статора болгарки своими руками сегодня вполне возможна. Однако такая работа требует определенного опыта и соответствующих знаний.

Чаще всего электродвигатель выходит из строя по ряду характерных причин:

• нарушена обмотка;
• порван магнитопровод;
• нарушена работа якорного коллектора.

Признаки сломанного статора

Когда повышается напряжение, сила искры увеличивается скачкообразно. Причем чаще всего этому явлению подвергается лишь одна щетка. В результате пробивается изоляция провода, намотанного на статорную катушку.

Когда коллектор сильно искрит, это значит, что якорь имеет некачественную балансировку. При проверке коллектора увеличивают напряжение, звук работы двигателя обязан медленно и плавно усиливаться, при этом не должно возникать никакой вибрации.

При появлении резонанса можно говорить о плохо сделанной балансировке. Требуется выполнить ремонт электродвигателя.

Вернуться к оглавлению

Она имеет три главных узла:

• якорь;
• статор;
• редуктор.

Якорем является вращающаяся деталь, имеющая обмотки, чтобы создавать нужный крутящий момент, который передается редуктору электродвигателя. Такие же обмотки имеет статор, который поделен на несколько частей. Электрический ток приходит на обмотку через угольную щетку и поступает к якорю. Затем ток приходит на следующую щетку и так далее, пока не будут задействованы все сектора статора.

В этой статоре установлен якорь. Этот элемент конструкции болгарки считается самым сложным, так как в нем запрессованы практически все обмотки.

Статор электродвигателя имеет одинаковый внешний вид. Характерными отличиями являются:

• габариты магнитопровода;
• число оборотов провода;
• сечение провода.

Когда электричество пробегает через якорные обмотки, возникает магнитное поле, постоянно взаимодействующее с таким же полем статора. Такое взаимодействие запускает в работу электродвигатель. Иногда в состав статора входят постоянные магниты. К примеру, такие детали имеет электродвигатель стеклоочистителя легкового автомобиля. Каждый коллекторный электродвигатель способен работать от любого вида напряжения. При изменении ее величины имеется возможность настроить нужное количество оборотов.

Характерными неисправностями статора считается:

• разрыв обмотки;
• межвитковое короткое замыкание;
• сгоревшая обмотка;
• пробой изолирующей поверхности.

Когда цепь работает нормально, якорь начинает вращаться и с помощью шестерен диск приходит в движение.

Редуктор поддерживает определенные обороты и нужную скорость. Ремонт болгарки вполне доступен в бытовых условиях. Нужно только предварительно разобрать приспособление.

Для того чтобы сдвинуть кожух, нужно открутить винт, крепящий пластмассовую пластинку. Все детали будут на виду, кроме редуктора, который скрывает металлический колпак. Он не позволяет редуктору иметь сильный нагрев. Для снятия редуктора нужно открутить четыре винта. Таким образом обнажатся все механические детали болгарки.

Когда устройство включается в розетку и разгон диска происходит на повышенных скоростях, это значит, что обмотка статора получила витковое замыкание. Статор требует ремонта, чаще всего требуется его перемотка.

Кажется, что перемотка статора — это работа повышенной сложности. Бытует мнение, что проводить такие работы в домашних условиях практически невозможно. Ведь порой даже опытные обмотчики электродвигателя отказываются от такой работы. Однако, имея соответствующий опыт и определенные технические знания, можно обыкновенный трехфазный статор отремонтировать за несколько часов со всеми подготовительными работами.

Перед началом ремонта и перемотки статор нужно очистить от грязи и удалить из пазов старую обмотку. Эта работа делается с помощью стальных щеток. Кроме того, удаляется поврежденная изоляция. Для облегчения очистки от изоляции статор опускают в нагретое трансформаторное масло, которое размягчает оставшуюся изоляцию.

Вернуться к оглавлению

Что может потребоваться для ремонта статора?

Инструменты, необходимые для работы: круглогубцы, линейка, штангенциркуль, плоскогубцы, электродрель, стальная щетка, мегомметр.

Для проведения работ мастеру потребуется:

• линейка;
• штангенциркуль;
• плоскогубцы;
• круглогубцы;
• кусачки;
• молоток стальной;
• молоток деревянный;
• стальная щетка;
• электродрель;
• мегомметр;

После очищения статора от грязи необходимо провести такую последовательность действий:

• проверяются металлические пакеты;
• удаляются заусенцы;
• подтягиваются шпильки, держащие сердечник;
• определяется сопротивление изоляции;
• нажимные шайбы, края сердечника, покрываются лаком;
• делается изоляция пазов.

3-11. РАСЧЕТ ЧИСЛА ВИТКОВ И СЕЧЕНИЯ ПРОВОДНИКОВ

При выполнении обмоточных работ часто требуется подсчитать требуемое число витков и сечение обмотки.

Число витков обмотки определяется ее рабочим напряжением и тем напряжением (точнее, э. д. с), которое

создается в одном витке. Разделив рабочее напряжение U * обмотки на напряжение одного витка и в, получим число последовательно включенных витков w, которое должно быть в обмотке

(Если в обмотке есть параллельные цепи, то это число витков должно быть в каждой из них).

Таким образом, для определения числа витков нужно узнать напряжение одного витка

Это напряжение создается в витке вследствие того, что через виток, заложенный в паз статора или ротора, проходит переменный по величине магнитный поток, наводящий, как говорят, индуцирующий в витке определенное напряжение.

Оно зависит от величины магнитного потока Ф, проходящего через виток, и выражается формулой

й в = 4,44/Ф-10- |! ,

где f - частота переменного тока. Для 50 гц « В = 2,22ФХ Х10- 6 в.

Таким образом, для определения и в необходимо вычислить, какой магнитный поток проходит через виток.

Здесь следует напомнить, что электротехническая сталь, применяемая в электрических машинах в качестве маг-нитопровода, обладает определенными свойствами, ограничивающими величину магнитного потока, приходящегося на 1 см 2 площади, через которую этот поток проходит. Величина магнитного потока, приходящегося на 1 см 2 площади, называется магнитной индукцией и выражается в гауссах (гс).

Указанные выше ограничения связаны с тем обстоятельством, что по мере увеличения индукции возрастает необходимая для возбуждения магнитного потока намагничивающая сила (ампервитки), а следовательно, ток холостого хода и рабочий ток двигателя. Кроме того, увеличиваются потери в стали и нагрев.

Для различных частей магнитопровода допускаются следующие индукции.

* Для трехфазной машины расчет числа витков обмотки одной фазы ведется по фазному напряжению (см § 3-8).

Таблица 3-2 Допускаемая индукция В

В условиях ремонта обычно ставится задача определения числа витков обмотки для имеющегося (необмо-танного) статора или ротора. Подсчитать магнитный поток, проходящий через виток, проще всего следующим образом.

Площадь полюсного деления S p равна произведению чХ"ст> где / ст - осевая длина стали, см; х - полюсное

nD „

деление, см; z=zj~, где D - диаметр ротора.

Умножив эту площадь на допускаемую индукцию в воздухе В в, взятую по табл. 3-2, и на коэффициент 0,637, получим магнитный поток Ф одного полюса машины

Коэффициент 0,637 вводится в связи с тем, что индукция не имеет постоянной величины вдоль полюсного деления, а распределяется по закону синуса ", поэтому берется среднее значение индукции, равное 0,637 В в.

Допустимость выбранной величины индукции в воздушном зазоре и магнитного потока должна быть проверена подсчетом индукции в других частях магнитопрово-да: зубцах, опижке.

Проверка индукции в спинке статора и ротора в особенности необходима, если машина перематывается на меньшее число полюсов.

В этом случае индукция в спинке может оказаться выше допускаемых величин, указанных в табл. 3-2, и для ее снижения придется уменьшить индукцию в воздушном зазоре и магнитный поток машины.

1 Лишь в одной точке в середине полюсного деления достигается максимальная величина индукции, равная В$, в остальных точках индукции ниже.

Часть магнитопровода	Индукция, гс
Воздушный зазор.......	7 000-9 000 15 000-18 000 11000-15 000
Зубцы..............
Спинка (ярмо).......

Действительно, поскольку при уменьшении числа полюсов увеличивается площадь полюсного деления и магнитный поток на полюс, через спинку необходимо пропустить этот увеличенный магнитный поток.

Индукция в спинке находится по формуле

где h c - высота спинки, см, равная расстоянию от дна паза до наружного диаметра (для статора) или до внутреннего (для ротора).

Коэффициент 0,95 вводится для учета того, что часть длины (5%) занимает изоляционный слой на листах стали.

Индукция в зубцах (статора и ротора) находится по
формуле

2 - число зубцов (статора, ротора); b z мин - наименьшая толщина зубца (статора, ротора).

Следует отметить, что приведенные в табл. 3-2 наибольшие допустимые значения индукции в зубцах относятся к трапецеидальным или грушевидным пазам, при которых толщина зубца на большей его части одинакова. Для пазов с параллельными стенками, при которых толщина зубца изменяется по высоте, максимальная индукция, определенная по формуле, может иметь значения до 21000 (статор) и 22 000 гс (ротор).

Таким образом, проверив величины индукций в спинках и зубцах, можно установить допустимую величину магнитного потока двигателя (на полюс) Ф. Полученную на основании изложенных выше соображений величину потока Ф подставляют в формулу, определяющую н в.

Разделив рабочее напряжение на полученную величину « в, получают необходимое число последовательно включенных витков обмотки.

Примечание. Приведенный метод подсчета является приближенным, так как не учитывает падения напряжения в обмогке

(существенно для машин мощностью менее 1 кет), уменьшения напряжения витка вследствие укорочения шага (существенно для больших укорочейий шага) и уменьшения напряжения обмотки вследствие распределения витков в нескольких пазах (существенно для однофазных обмоток).

Последние два обстоятельства при точном расчете учитываются введением так называемых «обмоточных коэффициентов» (см. [Л. 3, 4] или Жерве Г. К «Расчет асинхронных двигателей при перемотке», Госэнергоиздат, 1959).

Сечение провода обмотки S [мм 2 ] выбирают по допустимой плотности тока Д [а/мм 2 ], т. е. по току, приходящемуся на 1 мм 2 сечения провода

где /ф - ток фазы; а - число параллельных цепей (см. приложение 13); п - число параллельных проводов в цепи, /ф определяем из формулы на стр. 279 по известным

Р, U, К. П. Д. И COS ф.

Допустимую плотность тока Д выбирают в пределах 4-6,5 а/мм 2 для вентилируемых машин, 3-4,5 а/мм 2 для закрытых обдуваемых.

Выбранное число витков и сечение провода должны быть проверены путем укладки в паз пробной секции.