Grundparameter der Motorwicklungen

1. Mechanischer Winkel und elektrischer Winkel

Wenn die Motorwicklungen in den Kernschlitzen verteilt sind, müssen sie nach einer bestimmten Regel eingebettet und verbunden werden, um einen symmetrischen sinusförmigen Wechselstrom auszugeben oder ein rotierendes Magnetfeld zu erzeugen. Neben einigen anderen Parametern müssen wir auch das Konzept der elektrischen Kosten verwenden, um das Gesetz der relativen Positionen zwischen jeder Spule und Wicklung widerzuspiegeln. Aus der Mechanik wissen wir, dass ein Kreis in 360 ° unterteilt werden kann, und diese 360 ​​° sind das, was wir normalerweise als mechanischen Winkel bezeichnen. In der Elektrotechnik wird die Winkeleinheit zur Messung elektromagnetischer Beziehungen als elektrischer Winkel bezeichnet, der jeden Zyklus eines sinusförmigen Wechselstroms auf der horizontalen Achse in 360 ° unterteilt, d. h. wenn der Leiterraum durch ein Paar magnetischer Pole verläuft, ändert sich der elektromagnetische Winkel um 360 °. Daher lautet die Beziehung zwischen elektrischem Winkel und mechanischem Winkel im Motor: elektrischer Winkel α = Polpaarzahl xP x360 °. Wenn beispielsweise bei einem Zweipolmotor die Polpaarzahl p = 1 ist, ist der elektrische Winkel gleich dem mechanischen Winkel. Bei einem Vierpolmotor ist p = 2, dann gibt es zwei Paare magnetischer Pole in einem Umfang des Motors und der entsprechende elektrische Winkel beträgt 2×360° = 720°. Und so weiter.

2. Polteilung (τ)

Der Polabstand der Wicklung bezieht sich auf den Abstand jedes Magnetpols auf der Umfangsfläche des Kerns. Normalerweise bezieht er sich auf den Schlitzabstand zwischen den Mittelpunkten zweier benachbarter Magnetpole des Motorkerns. Der Statorkern wird anhand des Schlitzabstands der inneren Luftspaltfläche berechnet; der Rotor wird anhand des Schlitzabstands der äußeren Luftspaltfläche des Kerns berechnet. Normalerweise gibt es zwei Möglichkeiten, den Polabstand auszudrücken: eine besteht darin, ihn in der Länge auszudrücken; die andere besteht darin, ihn in der Anzahl der Schlitze auszudrücken. Es ist üblich, ihn in der Anzahl der Schlitze auszudrücken. Im Allgemeinen beträgt der Polabstand τ=Z1/2p.

3. Tonhöhe (y)

Die Anzahl der Kernschlitze, die von den beiden Seiten jedes Spulenelements der Motorwicklung eingenommen werden, wird als Teilung oder auch Spanne bezeichnet. Wenn die Teilung des Spulenelements gleich der Polteilung ist, handelt es sich um eine Vollteilungswicklung, y=τ; wenn die Teilung des Spulenelements kleiner als die Polteilung ist, spricht man von einer Kurzteilungswicklung, y＜τ; und wenn die Teilung des Spulenelements größer als die Polteilung ist, spricht man von einer Langteilungswicklung, y＞τ. Da Kurzteilungswicklungen viele Vorteile haben, wie kürzere Enden, weniger elektromagnetisches Drahtmaterial und einen höheren Leistungsfaktor, werden Kurzteilungswicklungen ausnahmslos in den häufiger verwendeten Doppelschichtwicklungen verwendet.

4. Wicklungskoeffizient

Der Wicklungskoeffizient bezieht sich auf das Produkt aus dem Kurzstreckenkoeffizienten und dem Verteilungskoeffizienten der AC-verteilten Wicklung, d. h.

Kdp1 = Kd1Kp1.

5. Schlitzwinkel (α)

Der elektrische Winkel zwischen zwei benachbarten Schlitzen des Motorkerns wird als Schlitzwinkel bezeichnet und normalerweise durch a dargestellt, d. h.

α=gesamter elektrischer Winkel/z1=p×360°/z1

6. Phasengürtel

Der Phasenriemen bezieht sich auf die Fläche, die jede Phasenwicklung an jedem Magnetpol einnimmt, und wird normalerweise in elektrischen Winkeln oder der Anzahl der Schlitze ausgedrückt. Wenn die Wicklung eines Dreiphasenmotors unter jedem Paar Magnetpole in sechs Bereiche unterteilt ist, befinden sich unter jedem Pol drei. Da der Schlitzwinkel α = 360 ° P / Z beträgt, beträgt die Breite jeder Phase und jedes Bereichs qα = Z / 4P * 24P / Z = 6 °, wenn der Motor 360 Pole und 60 Schlitze hat, und die in diese Verteilung eingebettete Wicklung wird als 60 ° -Phasenriemenwicklung bezeichnet. Aufgrund der offensichtlichen Vorteile der 60 ° -Durchlaufphasenriemenwicklung wird diese Wicklung in den meisten Dreiphasenmotoren verwendet.

7. Anzahl der Nuten pro Pol pro Phase (q)

Die Anzahl der Schlitze pro Pol pro Phase bezieht sich auf die Anzahl der Schlitze, die von jeder Phasenwicklung in jedem Magnetpol belegt werden, und die Anzahl der Spulen, die in jedem Pol pro Phasenwicklung gewickelt werden sollen, wird auf dieser Grundlage bestimmt. Das heißt,

q=Z/2Pm

Z: Anzahl der Kernnuten; 2P: Anzahl der Motorpole; m: Anzahl der Motorphasen.

Berechnungsergebnis: Wenn q eine Ganzzahl ist, spricht man von einer ganzzahligen Nutwicklung, wenn q eine Bruchzahl ist, spricht man von einer gebrochenen Nutwicklung.

8. Anzahl der Leiter pro Schlitz

Die Anzahl der Leiter pro Nut der Motorwicklung sollte eine ganze Zahl sein, und die Anzahl der Leiter pro Nut der Doppelschichtwicklung sollte ebenfalls eine gerade ganze Zahl sein. Die Anzahl der Leiter pro Nut der Wicklung des gewickelten Rotors wird durch ihre Leerlaufspannung bestimmt. Die Anzahl der Leiter pro Nut des gewickelten Rotors eines mittelgroßen Motors muss gleich 2 sein. Die Anzahl der Leiter pro Nut der Statorwicklung kann mit der folgenden Formel berechnet werden:

NS1=NΦ1m1a1/Z1

NS1: Anzahl der Leiter pro Nut der Statorwicklung;

NΦ1: Anzahl der Leiter pro Nut, berechnet nach der Luftspaltflussdichte;

m1: Phasenzahl der Ständerwicklung;

a1: Anzahl der parallelen Zweige der Ständerwicklung;

Z1: Anzahl der Statornuten.

9. Anzahl der in Reihe geschalteten Leiter pro Phase

Die Anzahl der in Reihe geschalteten Leiter pro Phase bezieht sich auf die Anzahl der Windungen der in Reihe geschalteten Sammelschiene für jede Phasenwicklung im Motor. Die Anzahl der Windungen der in Reihe geschalteten Sammelschiene hängt jedoch mit der Anzahl der parallelen Zweige in jeder Phasenwicklung zusammen. Wenn die Anzahl der parallelen Zweige des Motors eine Einwegverbindung ist, müssen alle Windungen der in Reihe geschalteten Drähte der Spulen unter jedem Pol des Motors addiert werden, um die Anzahl der Windungen der Sammelschiene in der Phasenwicklung zu ergeben. Wenn in jeder Phasenwicklung des Motors mehrere parallele Zweige vorhanden sind, d. h. wenn der Motor eine Zweiwegeverbindung, Dreiwegeverbindung usw. hat, kann die Anzahl der in Reihe geschalteten Leiter pro Phase nur auf der Anzahl der Windungen der in Reihe geschalteten Drähte in einer der Wicklungen basieren. Da die Anzahl der Windungen der in Reihe geschalteten Drähte in jedem Zweig in der Phasenwicklung gleich ist, ist es unmöglich, die Anzahl der Windungen der in Reihe geschalteten Drähte zu erhöhen, nachdem sie parallel geschaltet wurden, um die Phasenwicklung zu bilden.

10. Gesamtzahl der Spulen

Die Wicklungen im Motor bestehen aus Spulen verschiedener Größen und Formen. Da jede Spule zwei Komponentenseiten hat, die in den Kernschlitz eingebettet sind, muss jede Spule in zwei Schlitze eingebettet werden. Bei einer einschichtigen Wicklung ist nur eine Spulenelementseite in jeden Schlitz eingebettet, sodass die Gesamtzahl der Spulen nur der Hälfte der Gesamtzahl der Schlitze entspricht. Bei einer zweischichtigen Wicklung ist die Gesamtzahl der Spulen gleich der Anzahl der Kernschlitze, da zwei Spulenelementseiten in die oberen und unteren Schichten jedes Schlitzes eingebettet sind.