વૈકલ્પિક વર્તમાન ઇલેક્ટ્રિકલ મશીનોના સ્ટેટર અને રોટર વિન્ડિંગ્સ

વિદ્યુત ઉત્પાદન (ઉપકરણ) નું વિન્ડિંગ - કોઇલ અથવા કોઇલનો સમૂહ ચોક્કસ રીતે સ્થિત છે અને જોડાયેલ છે, ચુંબકીય ક્ષેત્ર બનાવવા અથવા તેનો ઉપયોગ કરવા માટે અથવા વિદ્યુત ઉત્પાદન (ઉપકરણ) ના પ્રતિકારનું આપેલ મૂલ્ય પ્રાપ્ત કરવા માટે રચાયેલ છે. વિન્ડિંગ કોઇલ. વિદ્યુત ઉત્પાદન (ઉપકરણ) નું - વિદ્યુત ઉત્પાદન (ઉપકરણ) ની કોઇલ અથવા તેનો ભાગ, એક અલગ માળખાકીય એકમ (GOST 18311-80) તરીકે બનાવવામાં આવે છે.

લેખ વૈકલ્પિક પ્રવાહ સાથે ઇલેક્ટ્રિક મશીનોના સ્ટેટર અને રોટર વિન્ડિંગ્સના ઉપકરણ વિશે કહે છે.

સ્ટેટર વિન્ડિંગ્સની અવકાશી ગોઠવણી:

ખિસકોલી કેજ રોટર:

બાર સ્લોટ સાથેનું સ્ટેટર, જેમાંના દરેકમાં એક વાયર નાખ્યો છે, તે ફિગમાં યોજનાકીય રીતે બતાવવામાં આવ્યો છે. 1, એ. ફસાયેલા વાહક વચ્ચેના જોડાણો ત્રણ તબક્કામાંથી માત્ર એક માટે સૂચવવામાં આવે છે; કોઇલના A, B, C તબક્કાઓની શરૂઆત C1, C2, C3 ચિહ્નિત થયેલ છે; સમાપ્ત થાય છે — C4, C5, C6.ચેનલોમાં નાખવામાં આવેલા કોઇલના ભાગો (કોઇલનો સક્રિય ભાગ) પરંપરાગત રીતે સળિયાના સ્વરૂપમાં બતાવવામાં આવે છે, અને ગ્રુવ્સમાં વાયર વચ્ચેના જોડાણો (અંતના જોડાણો) એક નક્કર રેખા તરીકે દર્શાવવામાં આવે છે.

સ્ટેટર કોર હોલો સિલિન્ડરનો આકાર ધરાવે છે, જે ઇલેક્ટ્રિકલ સ્ટીલની શીટ્સથી બનેલા સ્ટેક અથવા સ્ટેક્સની શ્રેણી (વેન્ટિલેશન ડક્ટ્સ દ્વારા અલગ) છે. નાના અને મધ્યમ કદના મશીનો પર, દરેક શીટને આંતરિક પરિઘ સાથે ગ્રુવ્સ સાથે રિંગના રૂપમાં સ્ટેમ્પ કરવામાં આવે છે. અંજીરમાં. 1, b, વપરાયેલ સ્વરૂપોમાંથી એકના ગ્રુવ્સ સાથેની સ્ટેટર શીટ આપવામાં આવી છે.

ચોખા. 1. સ્ટેટરના સ્લોટમાં વિન્ડિંગનું સ્થાન અને વાયરમાં કરંટનું વિતરણ

ચોક્કસ સમયે પ્રથમ તબક્કાના વર્તમાન iA નું તાત્કાલિક મૂલ્ય મહત્તમ થવા દો અને વર્તમાન તબક્કા C1 ની શરૂઆતથી તેના અંત C4 સુધી નિર્દેશિત કરવામાં આવે છે. અમે આ વર્તમાનને હકારાત્મક ગણીશું.

નિશ્ચિત અક્ષ ON (ફિગ. 1, c) પર ફરતા વેક્ટરના પ્રક્ષેપણ તરીકે તબક્કાઓમાં ત્વરિત પ્રવાહોને નિર્ધારિત કરતા, આપણે મેળવીએ છીએ કે આપેલ ક્ષણે તબક્કાઓ B અને C ના પ્રવાહો નકારાત્મક છે, એટલે કે, તેઓ નિર્દેશિત છે. તબક્કાઓના અંતથી શરૂઆત સુધી.

ચાલો તેને અંજીરમાં શોધીએ. 1d ફરતા ચુંબકીય ક્ષેત્રની રચના. પ્રશ્નમાં આ ક્ષણે, તબક્કા A નો પ્રવાહ તેની શરૂઆતથી અંત સુધી નિર્દેશિત છે, એટલે કે, જો વાયર 1 અને 7 માં તે આપણને ડ્રોઇંગના પ્લેનની બહાર છોડી દે છે, તો વાયર 4 અને 10 માં તે પ્લેનની પાછળ જાય છે. અમને દોરવાનું (ફિગ. 1, a અને d જુઓ).

તબક્કા B માં, સમયના આ બિંદુએ પ્રવાહ તબક્કાના અંતથી તેની શરૂઆત સુધી પસાર થાય છે.પ્રથમના નમૂના અનુસાર બીજા તબક્કાના વાયરને જોડીને, તે મેળવી શકાય છે કે તબક્કા B નો પ્રવાહ 12, 9, 6, 3 વાયરમાંથી પસાર થાય છે; તે જ સમયે, વાયર 12 અને 6 દ્વારા, વર્તમાન અમને ડ્રોઇંગના પ્લેનની બહાર છોડી દે છે, અને વાયર 9 અને 3 દ્વારા - અમને. અમે તબક્કા B ના નમૂનાનો ઉપયોગ કરીને તબક્કા C માં પ્રવાહોના વિતરણનું ચિત્ર મેળવીએ છીએ.

પ્રવાહોની દિશાઓ ફિગમાં આપવામાં આવી છે. 1, ડી; ડૅશ્ડ રેખાઓ સ્ટેટર પ્રવાહો દ્વારા પેદા થતી ચુંબકીય ક્ષેત્ર રેખાઓ દર્શાવે છે; રેખાઓની દિશાઓ જમણી બાજુના સ્ક્રૂના નિયમ દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે. તે આકૃતિ પરથી જોઈ શકાય છે કે વાયર સમાન વર્તમાન દિશાઓ સાથે ચાર જૂથો બનાવે છે અને ચુંબકીય પ્રણાલીના 2p ધ્રુવોની સંખ્યા ચાર છે. સ્ટેટરના પ્રદેશો જ્યાં ચુંબકીય રેખાઓ સ્ટેટરને છોડે છે તે ઉત્તર ધ્રુવ છે અને પ્રદેશો જ્યાં ચુંબકીય રેખાઓ સ્ટેટરમાં પ્રવેશે છે તે દક્ષિણ ધ્રુવ છે. એક ધ્રુવ દ્વારા કબજે કરાયેલ સ્ટેટર વર્તુળની ચાપને ધ્રુવ વિભાજન કહેવામાં આવે છે.

સ્ટેટર પરિઘ પર વિવિધ બિંદુઓ પર ચુંબકીય ક્ષેત્ર અલગ છે. સ્ટેટર પરિઘ સાથે ચુંબકીય ક્ષેત્રના વિતરણની પેટર્ન દરેક બે-ધ્રુવ વિભાજન દ્વારા સમયાંતરે પુનરાવર્તિત થાય છે. આર્ક કોણ 2 360 વિદ્યુત ડિગ્રી તરીકે લેવામાં આવે છે. સ્ટેટરના પરિઘની આસપાસ p ડબલ ધ્રુવ વિભાગો હોવાથી, 360 ભૌમિતિક ડિગ્રી 360p વિદ્યુત ડિગ્રી સમાન છે, અને એક ભૌમિતિક ડિગ્રી p વિદ્યુત ડિગ્રીની બરાબર છે.

અંજીરમાં. 1d સમયની ચોક્કસ નિશ્ચિત ક્ષણ માટે ચુંબકીય રેખાઓ દર્શાવે છે. જો આપણે ચુંબકીય ક્ષેત્રના ચિત્રને સમયની કેટલીક સતત ક્ષણો માટે જોઈએ, તો આપણે ખાતરી કરી શકીએ કે ક્ષેત્ર સતત ગતિએ ફરે છે.

ચાલો ક્ષેત્રની પરિભ્રમણ ગતિ શોધીએ.વૈકલ્પિક પ્રવાહના અડધા સમયગાળાના સમાન સમય પછી, તમામ પ્રવાહોની દિશાઓ ઉલટાવી દેવામાં આવે છે, જેના કારણે ચુંબકીય ધ્રુવો ઉલટાવી દેવામાં આવે છે, એટલે કે, અડધા સમયગાળામાં ચુંબકીય ક્ષેત્ર ક્રાંતિના અપૂર્ણાંક દ્વારા ફરે છે. સ્ટેટર મેગ્નેટિક ફિલ્ડની રોટેશનલ સ્પીડ, એટલે કે સિંક્રનસ સ્પીડ, છે (મિનિટની ક્રાંતિમાં)

ધ્રુવ જોડીની સંખ્યા p માત્ર પૂર્ણાંક હોઈ શકે છે, તેથી, ઉદાહરણ તરીકે, 50 Hz ની આવર્તન પર, સિંક્રનસ ઝડપ 3000 ની બરાબર હોઈ શકે છે; 1500; 1000 આરપીએમ વગેરે.

ચોખા. 2. ત્રણ તબક્કાના સિંગલ-લેયર વિન્ડિંગનું વિગતવાર રેખાકૃતિ

વૈકલ્પિક વર્તમાન મશીનના વિન્ડિંગ્સને ત્રણ જૂથોમાં વહેંચી શકાય છે:

1) રીલ ટુ રીલ;

2) કોર;

3) ખાસ;

વિશિષ્ટ કોઇલમાં શામેલ છે:

(a) ખિસકોલીના પાંજરાના રૂપમાં શોર્ટ સર્કિટ;

b) વિવિધ સંખ્યામાં ધ્રુવો પર સ્વિચ કરવા સાથે અસુમેળ મોટરનું વિન્ડિંગ;

c) એન્ટિ-કનેક્શન્સ વગેરે સાથે અસિંક્રોનસ મોટરનું વિન્ડિંગ.

ઉપરોક્ત વિભાગ ઉપરાંત, કોઇલ સંખ્યાબંધ અન્ય લાક્ષણિકતાઓમાં અલગ પડે છે, એટલે કે:

1) અમલની પ્રકૃતિ દ્વારા - મેન્યુઅલ, પેટર્નવાળી અને અર્ધ-પેટર્નવાળી;

2) ગ્રુવમાં સ્થાન દ્વારા - સિંગલ-લેયર અને બે-લેયર;

3) ધ્રુવ અને તબક્કા દીઠ સ્લોટની સંખ્યા દ્વારા — ધ્રુવ અને તબક્કા દીઠ પૂર્ણાંક q સ્લોટ સાથે વિન્ડિંગ્સ અને અપૂર્ણાંક સંખ્યા q સાથે વિન્ડિંગ્સ.

કોઇલ એ શ્રેણીમાં જોડાયેલા બે વાયર દ્વારા રચાયેલ સર્કિટ છે. વિભાગ અથવા વિન્ડિંગ એ શ્રેણીમાં જોડાયેલા વળાંકોની શ્રેણી છે, જે બે સ્લોટમાં સ્થિત છે અને શરીરમાંથી સામાન્ય ઇન્સ્યુલેશન સાથે છે.

વિભાગમાં બે સક્રિય બાજુઓ છે. ડાબી સક્રિય બાજુને વિભાગની શરૂઆત (કોઇલ) કહેવામાં આવે છે અને જમણી બાજુને વિભાગનો અંત કહેવામાં આવે છે. વિભાગની સક્રિય બાજુઓ વચ્ચેના અંતરને વિભાગ પિચ કહેવામાં આવે છે. તે કાં તો પોલાણની સંખ્યા દ્વારા અથવા ધ્રુવ વિભાગોના ભાગોમાં માપી શકાય છે.

વિભાગની પિચ જો ધ્રુવ વિભાગની બરાબર હોય તો તેને ડાયમેટ્રાલ કહેવામાં આવે છે અને જો તે ધ્રુવ વિભાગ કરતા ઓછી હોય તો તેને કાપવામાં આવે છે, કારણ કે વિભાગની પિચ ધ્રુવ વિભાગ કરતા મોટી નથી.

એક લાક્ષણિક જથ્થો જે કોઇલની કામગીરીને નિર્ધારિત કરે છે તે ધ્રુવ અને તબક્કા દીઠ સ્લોટની સંખ્યા છે, એટલે કે. એક ધ્રુવ વિભાગની અંદર દરેક તબક્કાના વિન્ડિંગ દ્વારા કબજે કરાયેલ સ્લોટની સંખ્યા:

જ્યાં z એ સ્ટેટર સ્લોટની સંખ્યા છે.

અંજીરમાં બતાવેલ કોઇલ. 1, a, પાસે નીચેનો ડેટા છે:

આ સરળ કોઇલ માટે પણ, વાયર અને તેમના કનેક્શન્સનું અવકાશી ચિત્ર જટિલ હોવાનું બહાર આવ્યું છે, તેથી તે સામાન્ય રીતે વિસ્તૃત રેખાકૃતિ દ્વારા બદલવામાં આવે છે, જ્યાં વિન્ડિંગ વાયરને નળાકાર સપાટી પર નહીં, પરંતુ પ્લેન પર દર્શાવવામાં આવે છે (એક નળાકાર) પ્લેનમાં ગ્રુવ્સ અને કોઇલ સાથેની સપાટી "ઉપસે છે »). અંજીરમાં. 2 એ ગણવામાં આવેલ સ્ટેટર વિન્ડિંગનો વિગતવાર આકૃતિ છે.

પાછલી આકૃતિમાં, સરળતા માટે, તે દર્શાવવામાં આવ્યું હતું કે સ્લોટ 1 અને 4 માં મૂકવામાં આવેલા વિન્ડિંગના તબક્કા Aના ભાગમાં ફક્ત બે વાયરનો સમાવેશ થાય છે, એટલે કે, એક વળાંક. વાસ્તવમાં, એક ધ્રુવ પર પડતા વિન્ડિંગના આવા દરેક ભાગમાં ડબલ્યુ ટર્નનો સમાવેશ થાય છે, એટલે કે, ગ્રુવ્સની દરેક જોડીમાં વાયર મૂકવામાં આવે છે, જે એક વિન્ડિંગમાં જોડાય છે. તેથી, જ્યારે વિસ્તૃત યોજના અનુસાર બાયપાસ કરવામાં આવે છે, ઉદાહરણ તરીકે, સ્લોટ 1 નો તબક્કો A, સ્લોટ 7 પર જતા પહેલા સ્લોટ 1 અને 4 w વખત બાયપાસ કરવું જરૂરી છે. એક વિન્ડિંગ અથવા વિન્ડિંગ સ્ટેપના વળાંકની બાજુઓ વચ્ચેનું અંતર , y અંજીરમાં બતાવેલ છે. 1, ડી; સામાન્ય રીતે ચેનલોની સંખ્યાના સંદર્ભમાં વ્યક્ત કરવામાં આવે છે.

ચોખા. 3. અસુમેળ મશીન શિલ્ડ

ફિગમાં બતાવેલ છે.1 અને 2, સ્ટેટર વિન્ડિંગને સિંગલ-લેયર કહેવામાં આવે છે, કારણ કે તે એક સ્તરમાં દરેક ગ્રુવમાં બંધબેસે છે. એક સમતલમાં છેદતા આગળના ભાગોને મૂકવા માટે, તેઓ વિવિધ સપાટીઓ પર વળેલા છે (ફિગ. 2, b). સિંગલ-લેયર વિન્ડિંગ્સ ધ્રુવોના વિભાજનના સમાન પગલા સાથે બનાવવામાં આવે છે (ફિગ. 2, એ), અથવા આ પગલું સમાન તબક્કાના વિવિધ વિન્ડિંગ્સ માટે ધ્રુવોના વિભાજનની સરેરાશ સમાન છે, જો y> 1, y< 1... આપણા દિવસોમાં ડબલ લેયર કોઇલ વધુ સામાન્ય છે.

વિન્ડિંગના ત્રણ તબક્કામાંથી દરેકની શરૂઆત અને અંત મશીનની પેનલ પર દર્શાવેલ છે, જ્યાં છ ક્લેમ્પ્સ છે (ફિગ. 3). ત્રણ-તબક્કાના નેટવર્કના ત્રણ રેખીય વાયર ઉપલા ટર્મિનલ્સ C1, C2, SZ (તબક્કાઓની શરૂઆત) સાથે જોડાયેલા છે. નીચલા ક્લેમ્પ્સ C4, C5, C6 (તબક્કાઓના છેડા) કાં તો બે આડા જમ્પર્સ સાથે એક બિંદુ સાથે જોડાયેલા હોય છે, અથવા આ દરેક ક્લેમ્પ તેની ઉપર પડેલા ઉપલા ક્લેમ્પ સાથે વર્ટિકલ જમ્પર સાથે જોડાયેલા હોય છે.

પ્રથમ કિસ્સામાં, સ્ટેટરના ત્રણ તબક્કાઓ સ્ટાર કનેક્શન બનાવે છે, બીજામાં - ડેલ્ટા કનેક્શન. જો, ઉદાહરણ તરીકે, સ્ટેટરનો એક તબક્કો 220 V ના વોલ્ટેજ માટે રચાયેલ છે, તો પછી નેટવર્કનું લાઇન વોલ્ટેજ જે મોટર સાથે જોડાયેલ છે તે 220 V હોવું આવશ્યક છે, જો સ્ટેટર ડેલ્ટા સાથે જોડાયેલ હોય; જ્યારે સ્ટાર સાથે જોડાયેલ હોય, ત્યારે ગ્રીડ લાઇન વોલ્ટેજ હોવું જોઈએ

જ્યારે સ્ટેટર તારામાં જોડાયેલ હોય છે, ત્યારે ન્યુટ્રલ વાયર એનર્જાઈઝ્ડ થતો નથી કારણ કે મોટર એ નેટવર્ક માટે સપ્રમાણ ભાર છે.

ઇન્ડક્શન મશીનનું રોટર શાફ્ટ પર અથવા ખાસ સપોર્ટિંગ સ્ટ્રક્ચર પર ઇન્સ્યુલેટેડ ઇલેક્ટ્રિકલ સ્ટીલની સ્ટેમ્પ્ડ શીટ્સથી બનેલું છે. મશીનના બંને ભાગોમાં પ્રવેશતા ચુંબકીય પ્રવાહના માર્ગમાં ઓછા પ્રતિકારની ખાતરી કરવા માટે સ્ટેટર અને રોટર વચ્ચેનું રેડિયલ ક્લિયરન્સ શક્ય તેટલું નાનું છે.

તકનીકી આવશ્યકતાઓ દ્વારા મંજૂર કરાયેલ સૌથી નાનું અંતર એક મિલિમીટરના દસમા ભાગથી કેટલાક મિલિમીટર સુધીનું છે, જે મશીનની શક્તિ અને પરિમાણોને આધારે છે. રોટર વિન્ડિંગના વાહક રોટર સાથેના સ્લોટમાં સ્થિત હોય છે જે તેની સપાટી પર સીધા રચાય છે જેથી ફરતા ક્ષેત્ર સાથે રોટર વિન્ડિંગનો સૌથી મોટો સંપર્ક સુનિશ્ચિત થાય.

ઇન્ડક્શન મશીનો બંને તબક્કા અને ખિસકોલી-કેજ રોટર સાથે બનાવવામાં આવે છે.

ચોખા. 4. તબક્કો રોટર

તબક્કાના રોટરમાં સામાન્ય રીતે ત્રણ-તબક્કાનું વિન્ડિંગ હોય છે, જે સમાન સંખ્યામાં ધ્રુવો સાથે સ્ટેટર વિન્ડિંગ જેવું બને છે. વિન્ડિંગ સ્ટાર અથવા ડેલ્ટામાં જોડાયેલ છે; કોઇલના ત્રણ છેડા ત્રણ ઇન્સ્યુલેટેડ સ્લિપ રિંગ્સ તરફ દોરી જાય છે જે મશીન શાફ્ટ સાથે ફરે છે. મશીનના સ્થિર ભાગ પર માઉન્ટ થયેલ પીંછીઓ દ્વારા અને સ્લિપ રિંગ્સ પર સ્લાઇડિંગ દ્વારા, ત્રણ-તબક્કાની શરૂઆત અથવા નિયમનકારી રિઓસ્ટેટ રોટર સાથે જોડાયેલ છે, એટલે કે, રોટરના દરેક તબક્કામાં સક્રિય પ્રતિકાર રજૂ કરવામાં આવે છે. તબક્કાના રોટરનું બાહ્ય દૃશ્ય ફિગમાં બતાવવામાં આવ્યું છે. 4, શાફ્ટના ડાબા છેડે ત્રણ સ્લિપ રિંગ્સ દેખાય છે. ઘા રોટર સાથેની અસુમેળ મોટર્સનો ઉપયોગ જ્યાં ડ્રાઇવ મિકેનિઝમની ઝડપનું સરળ નિયમન જરૂરી હોય છે, તેમજ લોડ હેઠળ મોટરની વારંવાર શરૂ થાય છે.

ખિસકોલી કેજ રોટરની ડિઝાઇન ફેઝ રોટર કરતા ઘણી સરળ છે. FIG માં એક ડિઝાઇન માટે. 5a એ શીટ્સનો આકાર બતાવે છે જેમાંથી રોટર કોર એસેમ્બલ થાય છે. આ કિસ્સામાં, દરેક શીટના બાહ્ય પરિઘની નજીકના છિદ્રો કોરમાં રેખાંશ ચેનલો બનાવે છે. આ ચેનલોમાં એલ્યુમિનિયમ રેડવામાં આવે છે, તેના મજબૂતીકરણ પછી, રોટરમાં રેખાંશ વાહક સળિયા રચાય છે.રોટરના બંને છેડે, એલ્યુમિનિયમની રિંગ્સ વારાફરતી નાખવામાં આવે છે, જે એલ્યુમિનિયમના સળિયાને શોર્ટ-સર્કિટ કરે છે. પરિણામી વાહક પ્રણાલીને સામાન્ય રીતે ખિસકોલી સેલ કહેવામાં આવે છે.

ચોખા. 5. ખિસકોલી સેલ રોટર

અંજીરમાં કેજ રોટર બતાવવામાં આવ્યું છે. 5 B. રોટરના છેડા પર, વેન્ટિલેશન બ્લેડને શોર્ટ-કપ્લિંગ રિંગ્સ સાથે વારાફરતી કાસ્ટ કરવામાં આવતા જોઈ શકાય છે. આ કિસ્સામાં, સ્લોટ્સ રોટર સાથે એક વિભાગ દ્વારા બેવેલ કરવામાં આવે છે. ખિસકોલીનું પાંજરું સરળ છે, ત્યાં કોઈ સ્લાઇડિંગ સંપર્કો નથી, તેથી થ્રી-ફેઝ અસિંક્રોનસ ખિસકોલી કેજ મોટર્સ સૌથી સસ્તી, સરળ અને સૌથી વિશ્વસનીય છે; તેઓ સૌથી સામાન્ય છે.