Содержание
Предыдущий § Следующий

5.7. Условия симметрии обмоток

Условия симметрии вытекают из равенства ЭДС параллельных ветвей при любом положении якоря, если геометрическое выполнение машины абсолютно точно и распределение магнитного потока по полюсам идеально симметрично. В этом случае реально возникающие уравнительные токи между параллельными ветвями обмотки минимальны и не перегружаются уравнительные соединения Кроме того, в симметричной обмотке идентичны условия коммутации каждого паза, что необходимо для осуществления безыскровой коммутации. Конечно, при небольших отступлениях от строгой симметрии коммутация машины тоже может быть удовлетворительной (например, у петлевых однократнозамкнутых обмоток), но это исключение из правил и гарантировать хорошую коммутацию машины с несимметричной обмоткой нельзя, пока она не будет построена и испытана. Можно считать, что даже небольшое отступление от симметрии требует снижения коммутационной напряженности — уменьшения реактивной ЭДС и принятия других мер.

Эталоном симметрии можно выбрать двухполюсную машину с простой петлевой обмоткой (волновой обмотки при двух полюсах выполнить нельзя). Эта обмотка симметрична, если проводники обмотки равномерно распределены по поверхности якоря. Следовательно, условие симметрии сводится к равномерному распределению пазов на якоре и к тому, чтобы в каждом пазу лежало равное число проводников N/Z — 2u_n.

Практически это сводится к первому условию симметрии обмоток:

(где Ci — целое число), так как проводники объединены в секции.

Для уменьшения пульсаций магнитного потока в двухполюсной машине число пазов берут нечетным.

В многополюсной машине, где число параллельных ветвей увеличивается, каждая пара параллельных ветвей должна иметь одинаковое число секций

что является вторым условием симметрии обмоток, и одинаковое число пазов, в которых эти секции лежат (третье условие):

Четвертое условие вытекает из того, что каждой стороне секции, принадлежащей одной паре параллельных ветвей, должны соответствовать секционные стороны других пар параллельных ветвей, расположенных в одинаковых с первыми секционными сторонами магнитных условиях. Для этого необходимо выполнение равенства

Последнее условие симметрии сильно ограничивает число возможных вариантов многоходовых обмоток. В сложных петлевых обмотках 2а=2рт и, следовательно, для них

т. е. условие симметрии (5.17) выполнимо только при т=\ (для простых петлевых обмоток) и /л=2. Этой обмоткой может быть только двухкратнозамкнутая обмотка, так как другие обмотки не удовлетворяют условию (5.15).

В сложных волновых обмотках 2а=2т и

2pla=2plm.                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              (5.19)

Следовательно, двухходовые волновые обмотки симметричны при любом числе полюсов.

Чем больше мощность машины, тем строже нужно соблюдать симметрию обмотки. В малых машинах, где коммутация не слишком напряженная, допускаются большие отклонения от условий симметрии. Например, в машинах мощностью до 10 кВт возможно отступление даже от первого условия симметрии — равенства проводников в пазах и в одном-двух пазах укладывается «мертвая» секция, служащая только для заполнения объема паза, и не присоединяется к коллектору.

Все симметричные обмотки практически равноценны в коммутационном отношении. Их тип выбирается в основном исходя из необходимого числа параллельных ветвей: чем больше ток машины, тем больше параллельных ветвей необходимо. Ток одной параллельной ветви по технологическим причинам стремятся ограничить значением «150 А, хотя в отдельных случаях допускается и больший ток — до 300 А. Более подробно выбор обмотки рассмотрен в гл. 10.

Содержание
Предыдущий § Следующий