Вращающаяся часть асинхронного двигателя - ротор, так же как и статор, имеет обмотку. Она помещена в пазах 1 стального цилиндра, набранного, как и сердечник статора, из листов электротехнической стали толщиной 0,5 мм. После штамповки листы собирают в пакет, плотно сжимают, насаживают на вал двигателя и закрепляют. В пазах ротора помещается или короткозамкнутая, или фазная обмотка. Изоляцией между листами ротора обычно служит пленка окисла. Активная сталь ротора является частью магнитной цепи двигателя.

Фазный ротор асинхронного двигателя 1 - сердечник ротора; 2 - обмотка ротора; 3 - контактное кольцо

Продольный разрез асинхронного двигателя с фазным ротором 1 - вал; 2 - активная сталь ротора; 3 - обмотка статора; 4 - станина; 5 - сталь статора; 6 - подшипниковый щит; 7 - контактные кольца; 8 - щетки; 9 - выводы

Беличье колесо Трехфазный асинхронный короткозамкнутый двигатель

а б в
Роторы короткозамкнутые а - с обычной клеткой; б - с двойной клеткой; в - с глубокой клеткой

Короткозамкнутый ротор двигателя с алюминиевой литой обмоткой

Обмотка может быть фазной, построенной по тому же принципу, что и обмотка статора. Делается это в том случае, когда в фазы обмотки включается добавочное сопротивление (реостат), необходимый при пуске или регулирования скорости двигателя. Фазный ротор показан на рис. Обмотка ротора 2 соединяется в звезду, а выводы подключаются к трем контактным кольцам 3, насаженным на вал ротора и изолированным от вала и друг от друга. Контактные кольца изготавливаются из меди, бронзы, редко из стали.
Продольный разрез двигателя с фазным ротором показан на рис.
Чаще изготовляются двигатели с короткозамкнутой обмоткой ротора. Если в пазы ротора уложены голые медные или алюминиевые стержни, концы которых замкнуты накоротко кольцами, то такая обмотка называется короткозамкнутой. Обмотка образует клетку, называемую беличьей; показана отдельно на рис. Короткозамкнутую обмотку ротора делают в трех модификациях: с нормальной клеткой, с двойной клеткой и с глубоким пазом. Для двигателей до 100 кВт чаще всего клетку получают путем отливки из алюминия, при этом одновременно отливаются торцевые кольца и лопасти вентилятора для охлаждения двигателя. Роторные обмотки также выполняют из меди и ее сплавов. В пазы прямоугольной или трапецеидальной формы забивают стержни, к стержням с обеих сторон припаивают твердым припоем замыкающие кольца.
Вид двигателя с фазным ротором и с короткозамкнутым, имеющим внешний обдув для охлаждения, показан на рис.

Для того чтобы получить вращающееся магнитное поле, на статоре двигателя располагают трехфазную обмотку. Обмотка помещается в пазы и состоит из ряда катушек, соединенных между собой. Каждая катушка сделана из одного или нескольких витков проводника, изолированных между собой и от стенок паза. Изоляция обмоток зависит от величины напряжения, температуры, на которую рассчитывается обмотка, формы и размеров паза, а также от типа обмотки. Если в пазу помещается одна катушечная сторона, то обмотка называется однослойной, если две - двухслойной. Катушка может быть сделана из нескольких секций, состоящих в свою очередь из одного или нескольких витков. На фиг. 235 показана катушка, изготовленная из двух секций, при этом каждая секция состоит из трех витков. Если через z обозначить общее число пазов статора, через 2р - число полюсов, то число пазов, приходящихся на одно полюсное деление, будет:

Полюсным делением называется расстояние по окружности статора или ротора между осями двух соседних полюсов. На расстоянии полюсного деления должны находиться пазы всех трех фаз. Следовательно, число пазов, приходящихся на полюс и фазу трехфазной обмотки, будет.

Шагом обмотки y называется расстояние между началом и концом катушки (или секция обмотки). Шаг обмотки выражается в долях полюсного деления или числом пазов. В двухслойных обмотках ширина секции берется обычно меньше (укороченный шаг), что позволяет лучше использовать медь обмотки.

На фиг. 236, a показана обмотка статора асинхронного двигателя. У этой обмотки каждая катушка состоит из двух проводников. Однако при намотке большого числа витков проводники закроют статор изнутри и ротор нельзя будет поставить на место. Отгибая проводники по сторонам, получим обмотку, показанную на фиг. 236, б. Обмотка, состоящая из трех катушек, создает магнитное поле с двумя полюсами. За один период трехфазного тока магнитное поле cде-

лает один оборот. При частоте 50 гц это будет соответствовать 50 об /сек. или 3000 об /мин.

На фиг. 236, в и г показана обмотка, у которой каждая сторона катушки состоит из двух проводников.

Скорость вращения магнитного поля четырехполюсного статора вдвое меньше скорости вращения поля двухполюсного статора, т. е. 1500 об/мин (при 50 гц). Обмотка четырехполюсного статора с одним проводником на полюс н фазу показана на фиг. 236, д, а с двумя проводниками на полюс и фазу - на фиг. 236, е.

Магнитное поле шестиполюсного статора имеет втрое меньшую скорость, чем двухполюсного, т. е. 1000 об/мин (при 50 гц). Обмотка шестиполюсного статора с одним проводником на полюс и фазу представлена на фиг. 236, ж.

Число всех пазов на статоре равно утроенному произведению числа полюсов статора на число пазов, приходящееся на полюс и фазу.

Развернутая схема трехфазной однослойной обмотки показана на фиг. 237, а двухслойной петлевой обмогкн с укороченным шагом - на фиг. 238.

Шесть концов обмотки статора выводятся на щиток зажимов двигателя.

Обмотка электротехнического изделия (устройства) - совокупность определенным образом расположенных и соединенных витков или катушек, предназначенная для создания или использования магнитного поля, или для получения заданного значения сопротивления электротехнического изделия (устройства). Катушка обмотки электротехнического изделия (устройства) - обмотка электротехнического изделия (устройства) или ее часть, выполненные в виде отдельной конструктивной единицы (ГОСТ 18311-80).

В статье рассказано про устройство обмоток статора и ротора электрических машин переменного тока.

Статор с двенадцатью пазами, в каждый из которых уложено по одному проводнику, схематично показан на рис. 1, а. Соединения между проводниками, уложенными в пазах, указаны только для одной из трех фаз; начала фаз А, В, С обмотки обозначены С1, С2, С3; концы - С4, С5, С6. Части обмотки, уложенные в пазах (активная часть обмотки), условно показаны в виде стержней, а соединения между проводниками, находящимися в пазах (лобовые соединения),- сплошной линией.

Сердечник статора имеет вид полого цилиндра, представляющего собой пакет или ряд пакетов (разделенных вентиляционными каналами) из листов электротехнической стали. Для машин малой и средней мощности каждый лист штампуется в виде кольца с пазами вдоль внутренней окружности. На рис. 1,б дан лист статора с пазами одной из применяемых форм.

Рис. 1. Расположение обмотки в пазах статора и распределение токов в проводниках

Пусть мгновенное значение тока iA первой фазы в некоторый момент времени максимально и ток направлен от начала С1 фазы к ее концу С4. Будем считать такой ток положительным.

Определяя мгновенные токи в фазах как проекции вращающихся векторов на неподвижную ось ON (рис. 1, в), получим, что токи фаз В и С в данный момент времени отрицательны, т. е. направлены от концов фаз к началам.

Проследим по рис. 1, г образование вращающегося магнитного поля. В рассматриваемый момент времени ток фазы А направлен от ее начала к концу, т. е. если в проводниках 1 и 7 он идет от нас за плоскость чертежа, то в проводниках 4 и 10 он идет из-за плоскости чертежа к нам (см. рис. 1, а и г).

В фазе В ток в этот момент времени идет от конца фазы к ее началу. Соединив проводники второй фазы по образцу первой, можно получить, что ток фазы В проходит по проводникам 12, 9, 6, 3; при этом по проводникам 12 и 6 ток идет от нас за плоскость чертежа, а по проводникам 9 и 3 - к нам. Картину распределения токов в фазе С получим по образцу фазы В.

Направления токов даны на рис. 1,г; штриховыми линиями показаны магнитные линии поля, создаваемого токами статора; направления линий определены по правилу правого винта. Из рисунка видно, что проводники образуют четыре группы с одинаковыми направлениями тока и число полюсов 2р магнитной системы получается равным четырем. Участки статора, где магнитные линии выходят из него, представляют собой северные полюсы, а участки, где магнитные линии входят в статор, - южные полюсы. Дуга окружности статора, занятая одним полюсом, называется полюсным делением.

Магнитное поле в различных точках окружности статора различно. Картина распределения магнитного поля вдоль окружности статора повторяется периодически через каждое двойное полюсное деление 2τ ; угол дуги 2τ принимается за 360 электрических градусов. Так как вдоль окружности статора размещается р двойных полюсных делений, то 360 геометрических градусов равны 360р электрическим градусам, а один геометрический градус равен р электрическим градусам.

На рис. 1, г показаны магнитные линии для некоторого фиксированного момента времени. Если же рассмотреть картину магнитного поля для ряда последовательных моментов времени, можно убедиться в том, что поле вращается с постоянной скоростью.

Найдем скорость вращения поля. По истечении времени, равного половине периода переменного тока, направления всех токов изменяются на обратные, поэтому магнитные полюсы меняются местами, т. е. за половину периода магнитное поле поворачивается на часть оборота, равную 1/2ρ . За один период переменного тока поле поворачивается на 1/ρ оборота. Тогда за одну секунду поле совершает 1/ρ оборотов, где f - частота переменного тока. Следовательно, скорость вращения магнитного поля статора, т. е. синхронная скорость, равна (в оборотах в минуту)

Число р пар полюсов может быть только целым, поэтому при частоте, например, 50 Гц синхронная скорость может равняться 3000; 1500; 1000 об/мин и т. д.

Рис. 2. Развернутая схема трехфазной однослойной обмотки

Характерной величиной, определяющей выполнение обмотки, является число пазов на полюс и фазу, т. е. число пазов, занимаемых обмоткой каждой фазы в пределах одного полюсного деления:

где z- число пазов статора.

Обмотка, приведенная на рис. 1, а, имеет следующие данные:

Даже для этой простейшей обмотки пространственный чертеж проводников и их соединений получается сложным, поэтому он обычно заменяется развернутой схемой, где проводники обмотки изображаются расположенными не на цилиндрической поверхности, а на плоскости (цилиндрическая поверхность с пазами и обмоткой «развертывается» в плоскость). На рис. 2, а дана развернутая схема рассмотренной обмотки статора.

На предыдущем рисунке было для простоты показано, что часть фазы А обмотки, уложенная в пазах 1 и 4, состоит всего из двух проводников, т. е. из одного витка. В действительности же каждая такая часть обмотки, приходящаяся на один полюс, состоит из w витков, т. е. в каждой паре пазов помещается по w проводников, объединенных в одну катушку. Поэтому при обходе по развернутой схеме, например, фазы А от паза 1 нужно w раз обойти пазы 1 и 4, прежде чем перейти к пазу 7. Расстояние между сторонами витка одной катушки, или шаг обмотки, у показан на рис. 1, г; он обычно выражается в числах пазов.

Рис. 3. Щиток асинхронной машины

Приведенная на рис. 1 и 2 обмотка статора называется однослойной, так как она укладывается в каждом пазу в один слой. Для того чтобы разместить лобовые части, пересекающиеся на плоскости, их изгибают по разным поверхностям (рис. 2, б). Однослойные обмотки выполняются с шагом, равным полюсному делению y = τ : (рис. 2, а), или этот шаг равен в среднем полюсному делению для разных катушек одной фазы, если y > 1 , y . В настоящее время более распространены двухслойные обмотки.

Начало и конец каждой из трех фаз обмотки выводятся на щиток машины, где имеется шесть зажимов (рис. 3). К верхним зажимам C1, С2, СЗ (начала фаз) подводятся три линейных провода от трехфазной сети. Нижние зажимы С4, С5, С6 (концы фаз) либо соединяются в одну точку двумя горизонтальными перемычками, либо каждый из этих зажимов соединяется вертикальной перемычкой с лежащим над ним верхним зажимом.

В первом случае три фазы статора образуют соединение звездой, во втором - треугольником. Если, например, одна фаза статора рассчитана на напряжение 220 В, то линейное напряжение сети, в которую включается двигатель, должно быть 220 В в случае включения статора треугольником; при включении его звездой линейное напряжение сети должно быть

При соединении статора звездой нейтральный провод не подводится, так как двигатель является для сети симметричной нагрузкой.

Ротор асинхронной машины набирается из штампованных листов изолированной электротехнической стали на валу или на специальной несущей конструкции. Радиальный зазор между статором и ротором делается возможно меньшим для обеспечения малого магнитного сопротивления на пути магнитного потока, пронизывающего обе части машины.

Наименьший зазор, допустимый по технологическим требованиям, составляет от десятых долей миллиметра до нескольких миллиметров в зависимости от мощности и габаритов машины. Проводники обмотки ротора располагают в пазах вдоль образующих ротора непосредственно у его поверхности с тем, чтобы обеспечить наибольшую связь обмотки ротора с вращающимся полем.

Асинхронные машины выпускаются как с фазным, так и с короткозамкнутым ротором.

Рис. 4. Фазный ротор

Фазный ротор имеет, как правило, трехфазную обмотку, выполняемую, подобно статорной, с тем же числом полюсов. Обмотка соединяется звездой или треугольником; три конца обмотки выводятся на три изолированных контактных кольца, вращающихся вместе с валом машины. Через щетки, укрепленные на неподвижной части машины и скользящие по контактным кольцам, в ротор включается трехфазный пусковой или регулировочный реостат, т. е. в каждую фазу ротора вводится активное сопротивление. Внешний вид фазного ротора представлен на рис. 4, на левом конце вала видны три контактных кольца. Асинхронные двигатели с фазным ротором применяются там, где требуется плавное регулирование скорости приводимого в движение механизма, а также при частых пусках двигателя под нагрузкой.

Конструкция короткозамкнутого ротора значительно проще, чем фазного. Для одной из конструкций на рис. 5, а показана форма листов, из которых набирается сердечник ротора. При этом отверстия вблизи наружной окружности каждого листа составляют в сердечнике продольные пазы. В эти пазы заливается алюминий, после его затвердения в роторе образуются продольные токопроводящие стержни. По обоим торцам ротора заодно отливаются алюминиевые кольца, замыкающие накоротко алюминиевые стержни. Полученная при этом токопроводящая система обычно называется беличьей клеткой.

Рис. 5. Короткозамкнутый ротор

Короткозамкнутый ротор с беличьей клеткой представлен на рис. 5,б. На торцах ротора видны вентиляционные лопатки, отливаемые заодно с короткозамыкающими кольцами. В данном случае пазы скошены на одно пазовое деление вдоль ротора. Беличья клетка проста, не имеет скользящих контактов, поэтому трехфазные асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором наиболее дешевы, просты и надежны; они наиболее распространены.

Существует несколько классов электрических преобразователей, среди которых практическое применение нашли так называемые индуктивные аналоги. В них преобразование энергии происходит за счет преобразования индукции обмоток, являющиеся неотъемлемой частью самого агрегата. Обмотки располагаются на двух элементах – на статоре и роторе. Итак, чем отличаются статор и ротор (что это такое и каковы их функции?).

Самое простое определение двух частей преобразователя – это их функциональность. Здесь все просто: статор (электродвигателя или генератора) является неподвижной частью, ротор подвижной. В большинстве случаев последний располагается внутри первого, и между ними есть небольшой зазор. Есть так называемые агрегаты с внешним ротором, который представляет собой вращающееся кольцо, внутри которого располагается неподвижный статор.

Виды преобразователей

Почему так важно рассмотреть виды, чтобы понять, чем отличается статор электродвигателя от подвижной его части. Все дело в том, что конструктивных особенностей у электродвижков немало, то же самое касается и генераторов (это преобразователи механической энергии в электрическую, электродвигатели имеют обратную функциональность).

Итак, электрические двигатели делятся на аппараты переменного и постоянного тока. Первые в свою очередь разделяются на синхронные, асинхронные и коллекторные. У первых угловая скорость вращения статора и ротора равны. У вторых два эти показателя неравны. У коллекторных видов в конструкции присутствует так называемый преобразователь частоты и количества фаз механического типа, который носит название коллектор. Отсюда и название агрегата. Именно он напрямую связан с обмотками ротора двигателя и его статора.

Машины постоянного тока на роторе имеют тот же коллектор. Но в случае с генераторами он выполняет функции преобразователя, а в случае с электродвигателями функции инвертора.

Если электрический агрегат – это машина, в которой вращается только ротор, то его название – одномерный. Если в нем вращаются в противоположные стороны сразу два элемента, то этот аппарат носит название двухмерный или биротативный.

Асинхронные электродвигатели

Чтобы разобраться в понятиях ротора двигателя и его статора, необходимо рассмотреть один из видов электрических преобразовательных машин. Так как асинхронные электродвижки используются чаще всего в производственном оборудовании и бытовой техники, то стоит рассмотреть именно их.

Итак, что собой представляет асинхронный электродвигатель? Это обычно чугунный корпус, в который запрессован магнитопровод. В нем сделаны специальные пазы, куда укладывается обмотка статора, собранная из медной проволоки. Пазы сдвинуты относительно друг друга на 120º, поэтому их всего три. Они же образуют три фазы.

Ротор в свою очередь – это цилиндр, собранный из стальных листов (сталь штампованная электротехническая), и насажанный на стальной вал, который в свою очередь при сборке электрического движка устанавливается в подшипники. В зависимости от того, как собраны фазные обмотки агрегата, роторы двигателя могут быть фазными или короткозамкнутыми.

• Фазный ротор – это цилиндр, на котором собраны катушки, сдвинутые относительно друг друга на 120º. При этом в его конструкцию установлены три контактных кольца, которые не соприкасаются ни с валом, ни между собой. К кольцам присоединены с одной стороны концы трех обмоток, а с другой графитовые щетки, которые относительно колец располагаются в скользящем контакте. Пример такой машины – это крановые электродвигатели с фазным ротором.
• Короткозамкнутый ротор собирается из медных стержней, которые укладываются в пазы. При этом их соединяют специальным кольцом, изготовленном из меди.

Асинхронный электрический двигатель с фазным ротором является обладателем больших размеров и веса. Но у него отличные свойства, касающиеся пусковых и регулировочных моментов. Двигатели, у которых установлен короткозамкнутый ротор, считаются самыми надежными на сегодняшний день. Они просты в конструкции, поэтому и являются дешевыми. Их единственный недостаток – это большой пусковой ток, с которым сегодня борются соединением обмоток статора со звезды на треугольник. То есть, пуск производится при соединении звездой, после набора оборотов производится переключение на треугольник.

Похожие записи:

Как известно, при такой частоте вращения обмотка статора должна иметь 4 полюса, образуемых двенадцатью катушечными группами, причём каждый полюс образуют три соседние катушечные группы, принадлежащие разным фазам. Проверим, соблюдается ли это правило в нашей схеме. Для этого обозначим стрелками моментные направления токов в катушечных группах каждой фазы (рис. 2).

Примечание. При расстановке стрелок необходимо соблюдать следующее правило; направление токов 2 – х фазах направлено в одну сторону (от клемм), а в 3- ей в противоположную сторону (к клемме). Такой порядок расстановки стрелок объясняется тем, что 3-х фазная система образуется 3-мя однофазными токами сдвинутыми относительно друг друга на 1/3 периода и в любой момент времени в одной из фаз ток направлен противоположно 2-м другим. Сказанное поясняется на рисунке 3.

На рисунке 3 на оси времени отмечены точки t1, t2, t3 и в эти моменты времени ток i в одной из фаз направлен противоположно двум остальным. Это справедливо и в любой другой момент времени.

Как видим на рисунке 2, стрелки над катушечными группами образуют 4 полюса, а это значит, что схема составлена правильно.

Таким образом, мы убедились, что схема на рисунке составлена правильно. Для проверки схемы намотанного двигателя, необходимо имитировать направление токов в фазах как показано на рис. 2. Для этого необходимо соединить фазы в звезду, присоединить к источнику постоянного тока любые две фазы к клемме [+], а 3-ю фазу к клемме [-] и проверить изменение направления магнитного потока компасом, передвигая его по окружности расточки статора. При правильном соединении схемы, стрелка компаса чётко поворачивается противоположными концами к разноимённым плюсам. Сказанное поясняется на рис. 3а.

В расточке статора положение стрелки компаса показано на рис. 4.

При 4-х полюсной машине стрелка повернется каждым концом к сердечнику по 2 раза, при 6-и полюсной по 3 раза, при 8-и полюсной по 4 раза и т. д. Если стрелка не определяет четко полюса, значит схема соединена неправильно. При определенном навыке можно четко определить место, где допущена ошибка. Ток обмотке статора должен составлять 5…10% от номинального, что позволяет провести проверку схемы до пайки (сварки), а значит неисправность можно легко устранить.

Положение статора при испытании (горизонтальное или вертикальное) значение не имеет. При однослойной обмотке метод проверки такой же. При проверке схемы обмотки статора необходимо присоединить источник постоянного тока к любым двум углам этого треугольника, рис.5. На этом же рисунке показано направление токов в фазах.

На рис.6 показана та же схема, что и на рис.3, но соединённая в треугольник с обозначенными направлениями токов в катушечных группах, указанными на рис.5.

Как видим и в этом случае схема образует 4 полюса, проверяемых магнитной стрелкой. Нами рассмотрена очень простая схема. Обычно обмотчики соединяют такие схемы без ошибок, можно сказать «неглядя». Поэтому рассмотрим более сложную схему, а именно полюсно - переключаемую на 8 и 4 полюсов, схема соединения фаз теугольник-звезда (схема Даландера). При 750 об/мин. (8 полюсов) фазы соединяются в треугольник, напряжение подается на выводные концы 8С1, 8С2, 8С3, а концы 4С1, 4С2, 4С3 остаются свободными.

Для проверки этой схемы присоединим к двум любым выводным концам (углам треугольника) источник постоянного тока как показано на рис. 7, не забывая о том, что направление токов в фазах надо ставить в соответствии с рис.5. После сборки схемы в статоре проверим компасом количество образуемых полюсов. Как видим, их получилось 8, значит схема на 8 полюсов собрана правильно.

Далее проверим эту обмотку на 4 полюса. При работе двигателя на 1500 об/мин. фазы соединяются в звезду в 2 параллельные ветви. Для этого выводные концы 8С1, 8С2, 8С3 соединяются вместе, а питание подводится к выводным концам 4С1, 4С2, 4С3. Присоединим к выводным концам источник постоянного тока как показано на рис. 8 и проверим компасом количество образуемых полюсов. Как видим, их получилось 4, значит схема и на 4 полюса собрана правильно.

Для того, чтобы бы убедиться во всесильности этого метода проверки схемы возьмём одну из наиболее сложных схем при соотношении частот вращения не равным 1 к 2-ум, а именно полюсно - переключаемую обмотку 1500 и 1000 об/мин. Такие обмотки вызывают наибольшие затруднения у ремонтников.

С таким соотношением частот вращения наибольшее распространение получили полюсно - переключаемые обмотки с дополнительно включаемыми катушками на одной из частот вращения (схема Харитонова) и начиная серии 4А полюсно – переключаемая схема YYY/YYY. Для убедительности возьмём схему, которая совмещает обе эти схемы.

Данная схема имеет 24 катушечных группы, по 1, 2, или 3 катушки в группе. При включении на 1500 об/мин. напряжение подводится к выводным концам 4С1, 4С2 и 4С3 (остальные концы свободны) при этом в работе участвуют катушечные группы, образующие треугольник и находящиеся внутри его. При включении на 1000 об/мин. напряжение подводится к выводным концам 6С1, 6С2 и 6С3 (остальные концы свободны) при этом в работе участвуют все катушечные группы. Сечение провода в дополнительно включаемых группах больше, чем в остальных группах. На рис.9 эти группы начерчены более толстыми линиями. Прежде чем собирать такую схему в статоре, необходимо проверить правильно ли она изображена на рисунке.

Для этого над катушечными группами проставим направление токов с определенный момент времени, помня, что в 2-х фазах ток направлен от начала к концу фаз, а в 3-ей от конца к началу. На рис.11 направление токов для обоих случаев обозначены стрелками над катушечными группами. Соседние стрелки одного направления обведены овалами (см. рис.11), их количество соответствует количеству образуемых обмоткой полюсов. В нашем случае их 6 и 4, значит схема начерчена правильно и можно приступить к её монтажу.

После сборки схемы в статоре необходимо проверить сколько полюсов образует эта обмотка при подключении её на к источнику постоянного тока. Для проверки поступаем так же как и в предыдущих случаях. Подключаем выводные концы 4С1, 4С2 и 4С3 к источнику постоянного тока: 2 конца на [+], а третий на [-] и проверяем компасом количество образованных обмоткой статора полюсов. Затем точно так же проверяем количество полюсов при подключении источника постоянного тока к выводным концам 6С1, 6С2 и 6С3. Естественно нельзя подводить ток сразу ко всем 6 выводным концам.

На рис.11 для сокращения объёма и большей наглядности оба испытания совмещены. При правильной сборке схемы стрелка компаса в обоих случаях должна четко поворачиваться, как показано на рис.11 то одним, то другим концом к железу статора в соответствии с образованными обмоткой полюсами. Такие схемы имеют двигатели АИР 100S 6/4, 1,7/2,24 кВт. и АИР 100L 6/4, 2,2/3,15 кВт. Часто вызывают затруднения схемы статоров с двумя независимыми обмотками. Двигатели с такими обмотками работают, в зависимости от требуемой мощности на одной из обмоток, когда не требуется полная мощность и на двух обмотках, включаемых параллельно, когда требуется полная мощность.

При испытании таких двигателей на холостом ходу с параллельно включенными обмотками ротор не вращается, или частота его вращения в 5…7 раз меньше необходимой, хотя до этого при подключении на каждой из обмоток ротор вращался в одну и ту же сторону и соответственно были маркированы выводные концы. Дело в том, что из 3-х возможных вариантов включения двигателя с двумя независимыми обмотками на параллельную работу с правильно маркированными выводными концами только 1 правильный.

Правильное включение таких двигателей можно определить с помощью того же компаса. На рис. 12 показана схема такого двигателя на 3000 об/мин. Каждая из обмоток имеет по 6 катушечных групп и каждая из обмоток соединена в звезду. Начала фаз 1-ой обмотки обозначены С1, С2 и С3, 2-ой обмотки А,В, и С. При правильном включении обеих обмоток они должны создавать два полюса, которые легко проверяются магнитной стрелкой.

На рисунке 13 показана та же схема, но с пересоединёнными по кругу выводными концами, а именно к С1 присоединён к В, к С2 - С и к С3 - А. Такое переключение не меняет направление вращения ротора от каждой из обмоток и каждая из них образует 2 полюса, эти полюсы смещены в пространстве относительно друг друга и их результирующее магнитное поле уже не образует 2-х полюсов как в первом случае. Поведение магнитной стрелки в этом случае показано на рисунке.

Конечно можно переключая выводные концы "методом втыка" прийти в конце концов к правильному соединению, но до этого можно вывести обмотку из строя при первом же включении. С помощью компаса можно проверить схему и фазного ротора. Для этого от источника постоянного тока подключаем к любым двум контактным кольцам [+], а к третьему [-] и передвигая компас по окружности ротора, проверяем количество созданных обмоткой полюсов.

Используя возможность с помощью компаса "увидеть" магнитное поле и определит его направление можно, например, определить в каких пазах расположены катушки обмотки возбуждения или подмагничивания в асинхронных генераторах, и на какой угол они смещены относительно рабочей обмотки. Для этого конечно должна быть неповреждённой хотя бы одна фаза. В заключении хотелось бы отметить следующее.

В технической литературе иногда рекомендуется проверять схему с помощью шарика или вертушки. При таком методе проверки на обмотку статора подаётся 3-х фазный ток пониженного напряжения и в расточку статора вбрасывается шарик по направлению предполагаемого вращающегося магнитного поля, созданного обмоткой статора или раскручивается вертушка. Если шарик продолжает катиться по внутренней поверхности сердечника статора или вращение вертушки не прерывается при её перемещении по окружности расточки, то схема считается собранной правильно, так как установлено, что вращающееся магнитное поле обмоткой создано. Разберёмся в правильности такого утверждения. Вращающееся магнитное поле в 3-х фазных двигателях создаётся пульсирующими токами каждой фазы, смещёнными относительно друг друга во времени и пространстве. Известно, что 3-х фазный двигатель можно включить в однофазную сеть и ротор будет вращаться (даже без фазосдвигающего элемента) если его раскрутить (в любую сторону) за вал, например с помощью верёвки. Таким образом, вращение ротора достигается и без вращающегося магнитного поля статора. Шарику или вертушке также необходимо придать первоначальное движение иначе они крутиться не будут. Исходя из вышеизложенного можно утверждать, что такие способы проверки весьма ненадёжны.

Имеются и другие недостатки этого способа проверки схемы:

статор должен стоять только горизонтально
невозможно проверить тихоходные двигатели 750 об/мин. и ниже
невозможно проверить высоковольтные двигатели
невозможно проверить схемы фазных роторов
невозможно проверить схемы дугостаторов