|
Содержание Главная (библиотека)
Предыдущий § Следущий
V. СХЕМЫ ОБМОТОК МАШИН ПОСТОЯННОГО
ТОКА
38. ЯКОРНЫЕ ОБМОТКИ (ОСНОВНЫЕ
СВЕДЕНИЯ)*
Обмотка якоря состоит из секций. Секция
представляет собой наименьшую часть обмотки, заключенную между двумя
присоединениями к коллектору. Секция может состоять из одного, двух или
нескольких витков. Активные стороны одной секции располагаются под разными
полюсами на расстоянии, обычно равном или несколько меньшем полюсного деления.
Полюсное деление — часть окружности
якоря, приходящаяся на один полюс. Величина полюсного деления (см)
где D — диаметр якоря, см; 2 р — число полюсов.
В зависимости от формы секций различают
волновые, петлевые и комбинированные (лягушечьи) обмотки. Волновые и петлевые
обмотки в зависимости от шага по коллектору могут быть простыми и сложными.
Сложные обмотки называют также многоходовыми.
Волновые в петлевые якорные обмотки
обычно выполняют двухслойными **, присоединяя к каждой коллекторной пластине
выводы двух секций. Следовательно, число секций обмотки S равно числу
коллекторных пластин К. В пазу якоря может быть расположено две, четыре,
шесть и более сторон секций. Каждая пара расположенных друг над другом сторон
образует элементарный паз, число которых в реальном пазу обозначается ип.
Число элементарных пазов якоря равно произведению числа пазов z на ип
и равно числу секций, т. е. zэ=zип=S=K***.
Лягушечья обмотка укладывается в пазах
якоря в четыре слоя, причем волновая обмотка охватывает петлевую (одна сторона
секции волновой обмотки располагается у клина, вторая — на дне паза).
В зависимости от взаимного расположения
выводов секций различают также неперекрещенные и перекрещенные обмотки (рис. 89,
90).
Катушкой якорной обмотки называют
группу секций, образующих элемент обмотки до укладки в пазы. Катушка состоит из
одной или нескольких секций, обычно имеющих общую корпусную изоляцию. Число
секций в каждой стороне катушки равно числу элементарных пазов в реальном пазу
якоря. Часть катушки, расположенную вне пазов, называют лобовой частью.
Различают лобовую часть со стороны коллектора и с противоположной стороны.
При большом сечении шин катушки для
облегчения укладки выполняют из двух частей (полукатушек). Секция в этом случае
имеет обычно один виток и состоит из двух полусекций (стержней). Такая обмотка
называется стержневой. Переход из верхнего слоя в нижний осуществляется при
помощи хомутиков, надеваемых на концы стержней и припаиваемых к ним.
* Схемы разметки якоря см.: Виноградов
Н. В. Обмотчик электрических машин. — М: Высшая школа, 1977.
** В очень редких случаях для
низковольтных машин на большие токи применяют однослойные обмотки.
*** Исключение из этого правила
составляет обмотка с «мертвой> секцией.
Рис. 89. Простая петлевая обмотка:
а — неперекрещенная (правая), б — перекрещенная (левая)
Рис. 90. Простая волновая обмотка:
а — неперекрещенная (левая), б — перекрещенная (правая)
Таблица 59. Шаги, числа параллельных
ветвей и условия симметрии петлевых и волновых обмоток
 
Примечание. y1 — первый шаг — расстояние между сторонами одной и
той же секции (ширина секции). Обычно выполняются обмотки с первым шагом y1≤τ;
y2 — второй шаг — расстояние между второй стороной данной секции
и первой стороной следующей за ней по схеме секции; у —
результирующий шаг — расстояние между верхними или нижними сторонами двух
следующих друг за другом по схеме секций; ук — шаг
по коллектору — расстояние между началом и концом секции, измеренное числом
коллекторных делений; 2а — число параллельных ветвей; m — коэффициент
кратности, равный числу простых обмоток, составляющих сложную; | —
наименьшее дробное число, которое надо вычесть или прибавить, чтобы частное
от деления числа элементарных пазов на число полюсов равнялось целому числу.
Шаги обмотки y1, y2
и у обычно выражают числом секций или элементарных пазов (табл. 59). Шаг
по коллектору измеряют числом коллекторных пластин, а шаг по пазам yz
— числом пазов. Полюсное деление т также может быть выражено числом элементарных
пазов:
Якорные обмотки должны удовлетворять требованиям симметрии, поэтому
соотношения между ип, z, а и К должны иметь
определенные значения (см. табл. 59). В сложной волновой обмотке выбор ип
и z еще более ограничен (табл. 60).
|
а
|
Значения ип при числе пар
полюсов
|
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
10
|
12
|
|
1
|
3,5
|
2,4,5
|
3,5
|
2,3,4
|
5
|
2,3,4,5
|
3,5
|
2,4,5
|
3
|
5
|
|
2
|
—
|
2,4,5
|
3,5
|
2,3,4
|
2,4,5
|
2,3,4,5
|
3,4
|
2,4,5
|
2,3,4
|
5
|
|
3
|
—
|
—
|
—
|
—
|
3,5
|
—
|
—
|
2,4,5
|
—
|
3,5
|
|
4
|
—
|
—
|
—
|
—
|
—
|
—
|
3,5
|
—
|
—
|
2,4
5
|
|
5
|
—
|
—
|
—
|
—
|
—
|
—
|
—
|
—
|
3,5
|
—
|
|
6
|
—
|
—
|
—
|
—
|
—
|
—
|
—
|
—
|
—
|
3,5
|
В симметричных обмотках якоря
параллельные ветви имеют одинаковое число витков, равные сопротивления и
располагаются в одинаковых магнитных условиях, что создает необходимые
предпосылки для равенства эдс и токов в них. Однако даже при соблюдении условий
симметрии (см. табл. 59) эдс могут быть неодинаковыми из-за магнитной асимметрии
— разных магнитных потоков под полюсами. Магнитная асимметрия возникает из-за
неодинаковых воздушных зазоров под полюсами при износе подшипников,
несимметричного расположения щеток на коллекторе и неоднородности материалов
магнитной цепи. Небольшая разница воздушных зазоров может быть и в новых машинах
из-за допусков на изготовление деталей.
Магнитная асимметрия вызывает
неравенство эдс в параллельных ветвях. Сопротивления параллельных ветвей также
практически всегда бывают неодинаковыми из-за неравенства сопротивлений между
щетками и коллекторными пластинами. Вследствие этого даже в симметричных
обмотках возникают уравнительные токи, которые протекают по проводам обмоток и
через щетки, вызывая перегрев обмотки и искрение под щетками. Чтобы
уравнительные токи не проходили по обмотке и через щетки, равнопотенциальные
точки обмоток соединяют медными проводниками, которые называются уравнительными
соединениями. Эти соединения, создавая пути для уравнительных токов, уменьшают
их вредное влияние на обмотку и щетки.
В машинах постоянного тока в
зависимости от типа обмотки применяют уравнительные соединения первого, второго
и третьего родов или их сочетания.
При uп>1 обмотка
якоря может быть равносекционной и ступенчатой. Секции первой имеют одинаковую
ширину. Расположенные в одних и тех же пазах секции равносекционной обмотки
изолируют совместно, образуя катушку. В ступенчатой обмотке верхние стороны
секций лежат в одном пазу, а нижние — в двух разных пазах. Ступенчатая обмотка
применяется для улучшения коммутации электрической машины. Для получения
равносекционной обмотки должно быть выполнено условие y1 = yzuп,
где yz — шаг по пазам — расстояние между сторонами катушки.
Ступенчатыми могут быть как петлевые, так и волновые обмотки.
Содержание Главная (библиотека)
Предыдущий § Следущий
| 
