Silnik dwubiegowy 1400/700 obr/min 72 żłobki – schemat uzwojenia Dahlandera 4/8P

Pytanie

schemat uzwojenia silnika dwu biegowego 1400 obr/700 72 żłobki.

Odpowiedź Sztucznej Inteligencji

Bezpośrednia odpowiedź na pytanie

• To klasyczny silnik dwubiegowy 4/8-biegunowy (układ Dahlandera) dla częstotliwości 50 Hz: 1400/700 obr/min ≈ 4/8 biegunów.
• Dla stojana Z = 72 żłobki i m = 3 fazy: q4P = 72/(4·3) = 6; q8P = 72/(8·3) = 3 (uzwojenie całkowitożłobkowe dla obu biegów – idealne do Dahlandera).
• Zalecany skok cewki: y = 16 (skrócony do 16 z pełnego 18 dla 4P; kompromis harmonicznych dla 8P). Dopuszczalnie: y = 15…17.
• Rozkład pasm fazowych (dla 4P) po 6 kolejnych żłobków na fazę:
  1–6 U+, 7–12 V+, 13–18 W+, 19–24 U−, 25–30 V−, 31–36 W−, 37–42 U+, 43–48 V+, 49–54 W+, 55–60 U−, 61–66 V−, 67–72 W−.
• Połączenia Dahlandera (układ stałomomentowy Δ/YY):
  • Niska 700 obr/min (8P): Δ — L1: (1U–2W), L2: (1V–2U), L3: (1W–2V).
  • Wysoka 1400 obr/min (4P): YY — zewrzeć 1U–1V–1W, zasilić L1→2U, L2→2V, L3→2W.
• Uwaga: jeżeli pracujesz w sieci 60 Hz (USA), prędkości 1400/700 nie odpowiadają 60 Hz. Potwierdź częstotliwość zasilania; poniższe dane są dla 50 Hz.

Szczegółowa analiza problemu

• Wyznaczenie biegunowości: prędkość synchroniczna ns = 60·f/p. Dla 50 Hz: 4P → ns = 1500 obr/min (rzeczywiste ~1400 z poślizgiem), 8P → ns = 750 obr/min (rzeczywiste ~700). Stosunek 2:1 → układ Dahlandera z jedną cewką na dwa biegi.
• Podstawowa geometria uzwojenia:
  • Z = 72, m = 3 → 24 żłobki/fazę.
  • Dla 4P: q = 6 żł./biegun/fazę, podziałka biegunowa τ4 = 72/4 = 18 żł.
  • Dla 8P: q = 3 żł./biegun/fazę, τ8 = 72/8 = 9 żł.
  • Uzwojenie dwuwarstwowe, liczba cewek Nc = Z/2 = 36 (po dwie strony cewki na żłobek).
• Skok cewki (y): przy Dahlanderze wybiera się skrócony skok względem τ4, zwykle 15–16 (≈ 0,83–0,89 τ) — ogranicza 5/7 harmoniczną dla 4P, a przy 8P daje akceptowalny rozkład MMF. W praktyce y = 16 jest dobrym punktem pracy dla 72 żł.
• Pasma fazowe i polaryzacja (dla bazowego układu 4P – kluczowe do prawidłowego „znaku” cewek):
  • U+: żł. 1–6, U−: 19–24, U+: 37–42, U−: 55–60
  • V+: żł. 7–12, V−: 25–30, V+: 43–48, V−: 61–66
  • W+: żł. 13–18, W−: 31–36, W+: 49–54, W−: 67–72
    Znak „+/−” oznacza kierunek MMF wynikający z kierunku nawijania i sposobu wprowadzenia końców cewek do zacisków (należy zachować konsekwencję dla wszystkich grup).
• Grupowanie cewek (przykład dla fazy U): cztery grupy po 6 żłobków każda (po dwie pary na połówkę fazy):
  • G_U1: 1–6, G_U2: 19–24, G_U3: 37–42, G_U4: 55–60.
    Analogicznie wyznaczyć G_V1..G_V4 oraz G_W1..G_W4 z list powyżej.
• Logika połączeń wewnętrznych fazy (Dahlander – dwie połówki fazy łączone różnie zależnie od biegu):
  • Utwórz dwie „połówki” fazy: Połówka A = (G_U1 + G_U2), Połówka B = (G_U3 + G_U4). W każdej połówce grupy łączy się szeregowo tak, aby ich MMF dla 4P sumował się (przeciwsobny kierunek końców cewek kompensuje przesunięcie przestrzenne).
  • Wyprowadzenia IEC: 1U = początek Połówki A, 2U = początek Połówki B. Końce obu połówek tworzą punkty X_U i Y_U do dalszych połączeń międzyfazowych.
• Konfiguracje biegów:
  • 8 biegunów (700 obr/min, Δ – „wolny” bieg, stały moment): połówki faz (A i B) są połączone szeregowo w obrębie każdej fazy, a międzyfazowo zamknięte w trójkąt: X_U→1U, X_V→1V, X_W→1W; następnie 1U–2W, 1V–2U, 1W–2V do zasilania L1, L2, L3. W efekcie każda faza widzi pełną liczbę zwojów (większe napięcie/zwój, mniejszy prąd).
  • 4 bieguny (1400 obr/min, YY – „szybki” bieg): połówki faz są równoległe (podwójna gwiazda). Zewrzyj 1U–1V–1W (punkt gwiazdowy nr 1), a końce drugich połówek (X_U, X_V, X_W) tworzą punkt gwiazdowy nr 2 (wewnątrz uzwojenia lub na mostkach). Zasil L1→2U, L2→2V, L3→2W. Każda połówka pracuje przy połowie napięcia fazowego, a prąd linii rośnie zgodnie z charakterystyką stałomomentową.
• Dlaczego Δ/YY? To typowy układ „stały moment” (CT). Alternatywnie Y/YY (wentylatorowy) – mniejszy moment na wolnym biegu, mniejsze prądy rozruchowe; wtedy 8P = Y, 4P = YY. Wybór powinien odpowiadać tabliczce znamionowej i zastosowaniu.

Aktualne informacje i trendy

• W praktyce serwisowej coraz częściej rezygnuje się z przełączników biegunów na rzecz przemiennika częstotliwości (VFD) i uzwojenia jednego (np. 4P), szczególnie gdy potrzebna jest płynna regulacja obrotów i łagodny rozruch. Jeżeli przewijasz silnik, rozważ czy wymogi aplikacji nie uzasadniają konwersji na jedną biegunowość + VFD.

Wspierające wyjaśnienia i detale

• Liczba zwojów/cewkę i przekrój drutu muszą być odtworzone z oryginału (lub przeliczone z danych tabliczki: napięcie, prąd, moc, klasa izolacji). Sama geometria (q, τ, y) nie determinuje liczby zwojów.
• Test zgodności „znaków” grup: zasil 1–2 zwoje danej cewki z autotrafa niskonapięciowego (np. 12–24 V AC) i sprawdź indukowane napięcie w cewce sąsiedniej — dobierz początki/końce tak, aby w obrębie połówki fazy napięcia sumowały się (dla 4P), a między połówkami dawały właściwe bieguny dla 8P.
• Dwuwarstwowość: przy y = 16 każda cewka zajmuje slot i oraz i+16 (licząc modulo 72); plan układek tak, by szyny cewek nie kolidowały w czole.

Aspekty etyczne i prawne

• Prace przy uzwojeniach i próby elektryczne wykonuj zgodnie z lokalnymi przepisami i normami (np. IEC 60034, IEC/EN 60204-1, wymagania BHP). Zapewnij badania: rezystancja izolacji (≥1 MΩ/500 V; preferowane >100 MΩ przy nowej izolacji), próba udarowa (surge), hipot zgodnie z klasą izolacji.

Praktyczne wskazówki

• Przed demontażem starego uzwojenia wykonaj: zdjęcia czół, mapę żłobków, pomiary średnic drutów i liczby równoległych żył, liczby zwojów/cewkę, kolejność grup i mostków.
• Po przezwojeniu:
  • Pomiar rezystancji faz: trzy wartości w tolerancji ±3%.
  • Symetria napięć jałowych (próba z małym V/f).
  • Test biegu luzem: prąd jałowy i temperatury w obu biegach.
  • Sprawdź kierunek obrotów – w razie potrzeby zamień dwie fazy zasilania.
• Mostki na tabliczce (6 zacisków IEC): przygotuj dwie „ramki” mostków — jedna dla Δ (700), druga dla YY (1400) — aby uniknąć pomyłek przy przełączaniu stycznikami.

Ewentualne zastrzeżenia lub uwagi dodatkowe

• Różni producenci stosują odmienne szczegóły łączeń wewnętrznych (np. wyprowadzenie obu punktów gwiazdowych na zewnątrz lub wewnętrzne zwieranie). Zawsze weryfikuj z oryginałem.
• Jeżeli częstotliwość to 60 Hz, układ 1400/700 nie jest właściwy — należałoby przeprojektować liczby zwojów pod 60 Hz lub przyjąć inne pary biegunów (np. 1800/900).

Sugestie dalszych badań

• Ustal: napięcie znamionowe, częstotliwość, typ pracy (S1…S9), charakter obciążenia (stały moment vs wentylatorowy). Na tej podstawie wybierz Δ/YY (CT) lub Y/YY (VT).
• Jeżeli chcesz, przygotuję kompletną „książkę żłobkową” z rozpisaniem każdej cewki (slot górny/dolny, kierunek, powiązanie z grupą) — potrzebne: zdjęcia stojana, szerokość żłobków, typ klinów i dostępna przestrzeń czół.

Krótkie podsumowanie

• Dla 72 żłobków i 1400/700 obr/min (50 Hz) stosuj Dahlandera 4/8P, q4P=6, q8P=3, skok y≈16.
• Pasma fazowe w 4P: co 6 żłobków (U+,V+,W+,U−,V−,W−) powtarzane cztery razy na obwodzie.
• Połączenia: 700 obr/min = Δ, 1400 obr/min = YY (stały moment).
• Potwierdź częstotliwość zasilania i podaj dane tabliczki — wtedy przygotuję pełny schemat uzwojenia z numeracją cewek, mostkami i listą połączeń 1:1.