Разработка и производство сервоприводов,
бесколлекторных и вентильных двигателей, движитель (трастер) для телеуправляемого необитаемого подводного аппарата (ТНПА, ROV)

Адрес: Москва, ул.Большая Переяславская, д.9+7(985)928-61-99
Литье пластика на заказ
ДОКУМЕНТАЦИЯ

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)

part5-1.jpg

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.


part5-2.jpg

Рис. 89. Простая петлевая обмотка: а — неперекрещенная (правая), б — перекрещенная (левая)

part5-3.jpg

Рис. 90. Простая волновая обмотка: а — неперекрещенная (левая), б — перекрещенная (правая)


Таблица 59. Шаги, числа параллельных ветвей и условия симметрии петлевых и волновых обмоток

part5-4.jpgpart5-5.jpg

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; — 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:

part5-6.jpg

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).

part5-7.jpg

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

+7(985)928-61-99 Москва, ул.Большая Переяславская, д.9