Основні відомості про обмотки

Обмотка електричної машини утворюється з вкладених в її пази провідників, сполучених по певній схемі. Вона складається з витків, котушок і котушкових груп.

Виток — це два послідовно сполучених між собою провідника, розташованих під сусідніми різнойменними полюсами. Необхідне (загальне) число витків обмотки визначається номінальною напругою машини, а площа перетину провідників — струмом машини. Виток може складатися з декількох паралельних провідників.

Котушка — це декілька витків, укладених відповідними сторонами в два пази і сполучених між собою послідовно. Частини котушки, що лежать в пазах сердечника, називаються пазовими або активними частинами, а розташовані поза пазами — лобовими частинами котушки.

Котушкова група — це декілька послідовно сполучених котушок однієї фази, сторони яких лежать під двома сусідніми полюсами.

Обмотка — це декілька котушкових груп, укладених в пази і сполучених по певній схемі.

Полюсний розподіл (т) — це число пазів (z), що доводяться на 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 180 електричним градусам, в чотирьохполюсних — 90, в шестиполюсних — 60 тощо.

Для того, щоб в обмотці машини утворилося необхідне число пар полюсів (р), необхідно з'єднати витки і котушки так, щоб були витримані певні відстані — кроки (у) між сторонами витків котушок, між самими котушками або їх групами.

Крок котушки (у) — це число пазових розподілів, укладених між центрами пазів, в які укладаються сторони витка або котушки. Крок котушки може бути діаметральним або укороченим.

Типовими альбомами називають зброшуровані стандартні листи, що містять відомості про конструкції і технічні дані електричних машин певних типів.

Діаметральним називають крок котушки (обмотки), рівний полюсному розподілу, тобто у = z/2р, а укороченим — крок котушки (обмотки), дещо менший діаметрального.

Одним з показників, що характеризують обмотку електричної машини змінного струму, служить число пазів на полюс і фазу (q). Це число показує, скільки котушкових сторін кожної фази доводиться на один полюс обмотки. Оскільки котушкові сторони однієї фази, що лежать під двома сусідніми полюсами обмотки, утворюють котушкову групу, те число q показує кількість котушок, з яких складаються 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 переважно як обмотки статорів, а хвильові — як обмотки фазних роторів асинхронних машин. Комбіновані (жаб'ячі) обмотки складаються з елементів петлевих і хвильових обмоток і застосовуються найчастіше як обмотки якорів електричних машин постійного струму.

За способом заповнення пазів обмотки електричних машин можуть бути як одношаровими, так і двошаровими. При одношаровій обмотці сторона котушки займає весь паз по його висоті, а при двошаровій — тільки половину паза; іншу половину цього паза заповнює відповідна сторона іншої котушки.

За способом виконання обмотки електричних машин ділять на всипні і протяжні. Всипні обмотки виконують при намотуванні з пазами, що напівзакривають; при цьому кожен дріт котушки окремо вкладають («всипають») в паз через його шліц. Протяжну обмотку виконують при ремонті електричних машин старих конструкцій із закритими пазами; при цьому кожен дріт обмотки протягують через весь паз. Способи укладання обмотки в пази залежать від форми пазів.

Випробовування ізоляції обмоток

При будь-якій програмі випробовувань обов'язково випробовують ізоляцію на електричну міцність (це випробування виконують останнім). Основними показниками якості виконаного ремонту, які визначають надійність роботи відремонтованої електричної машини є опір ізоляції та здатність приймати номінальне навантаження. Тому при певному дотриманні технології виконання ремонтних операцій в ремонтній практиці в деяких випадках обмежуються тільки випробуванням ізоляції та післяремонтною перевіркою навантажувальної здатності електричної машини.Опір ізоляції випробовують мегаомметром, а навантажувальну здатність - електромагнітним гальмом. Випробування ізоляції електричних машин до 1000В виконують мегаомметром МІ 101.В процесі виготовлення обмоток машин, що ремонтуютьс виконують мегаомметром МІ 101 необхідні випробування при кожному переході від однієї технологічної операції до іншої. По мірі виконання операцій виготовлення обмотки і руху до завершальної стадії випробувальні напруги знижуються, наближаючись до найменших допустимих, які передбачені відповідними нормами. Це пояснюється тим, що після виконання чергових технологічних операцій опір ізоляції елементів обмотки може знижуватися, і якщо на послідуючих стадіях ремонту не знижувати випробувальні напруги, то можливий пробій ізоляції в такий момент готовності обмотки, коли для усунення дефекту потрібна буде переробка всієї раніше зробленої роботи.

Випробувальні напруги повинні бути такими, щоб в процесі випробувань можна було виявити дефектні дільниці, але в той же час не пошкодити справну частину ізоляції.

В перелік випробувань входить вимірювання опору ізоляції обмоток до і після просочення та сушки. Крім того випробовують електричну міцність ізоляції обмоток застосуванням високої напруги.

Опір ізоляції обмоток електричних машин напругою до 660В, виміряне мегаомметром на 1000В після просочення та сушки повинен бути не нижче: після повної перемотки обмоток - 3 МОм у статорі, 2 МОм у роторі; після часткової перемотки обмоток - 1 МОм у статорі, 0,5 МОм у роторі.