Содержание
Предыдущий § Следующий
5.2. Простая петлевая обмотка
При простой петлевой обмотке секция присоединяется к соседним коллекторным пластинам (рис. 5.4, а). Для выполнения обмотки необходимо знать ее результирующий шаг у (рис. 5.4, б), пер-
вый у\ и второй уг частичные шаги, а также шаг по коллектору Укол- Результирующим шагом обмотки называется расстояние между начальными сторонами двух секций, следующих друг за другом по ходу обмотки; первым частичным шагом, или основным шагом — расстояние между двумя сторонами каждой секции (шаг секции); вторым частичным шагом — расстояние между конечной стороной одной секции и начальной стороной следующей секции.
Рис. 5.4. Общий вид петлевой обмотки (а) и схема соединений ее секций (б)
Указанные расстояния обычно выражаются в числе пройденных секций. Шагом по коллектору называется расстояние в коллекторных делениях между пластинами, к которым присоединены две стороны каждой секции. Так как K=S, то результирующий шаг обмотки у и шаг по коллектору уКол равны. При петлевой обмотке y=yi—z/2 и Укол—У- Обмотка называется простой, если у=уКол = = ±1. В такой обмотке каждая последующая секция расположена рядом с предыдущей, а якорная катушка имеет форму петли, давшей название обмотке. Обычно при выполнении обмотки принимается (/кол = + 1 (неперекрещенная обмотка), так как в этом случае несколько снижается расход обмоточного провода. На рис. 5.5 показаны якорные катушки машин постоянного тока при петлевой и волновой обмотках.
В простой петлевой обмотке секции, расположенные под каждой парой полюсов, образуют две параллельные ветви. Например, на рис. 5.6 показано образование параллельных ветвей в обмотке якоря четырехполюсной машины (цифрами обозначены коллекторные пластины). В каждую из параллельных ветвей входит 5В = —S/2p секций, поэтому число параллельных ветвей во всей обмотке
Условие 2а—2р выражает основное свойство простой петлевой обмотки: чем больше число полюсов, тем больше параллельных ветвей имеет обмотка. По этой причине простую петлевую обмотку
Рис. 5.5. Формы якорных катушек при петлевой (а) и волновой (б) обмотках:
1,4 — пазовые части, 2, 5 — лобовые части, 3 — задняя головка, 6 — концы секций, припаиваемые к коллектору
часто называют параллельной. На рис. 5.7, а в качестве примера изображена схема петлевой обмотки четырехполюсной машины, а на рис. 5.7, б —ее эквивалентная схема, показывающая последовательность соединения отдельных проводников и образующиеся па-
Рис. 5.6. Образование параллельных ветвей в обмотке якоря четырехполюсной машины:
а — расположение проводников на якоре, б — эквивалентная схема
раллельные ветви; цифрами 1,2,3 и т. д. обозначены активные проводники, лежащие в верхнем слое обмотки, цифрами /', 2', 3' и т. д.— в нижнем.
Электродвижущие силы Е, индуцированные во всех параллельных ветвях петлевой обмотки, теоретически должны быть равны Практически из-за технологических допусков в размерах воздушного зазора под разными полюсами, дефектов литья в корпусе и Других причин магнитные потоки отдельных полюсов несколько различаются между собой, а поэтому в параллельных ветвях ЭДС могут быть неодинаковыми.
Рис. 5.7. Петлевая обмотка четырехполюсной машины (а) и ее эквивалентная схема (б) при S = K=24; (/, = 6; у2=5; уко*= 1
На практике совершенно одинаковые ЭДС в параллельных ветвях индуцируются только в двухполюсных машинах, так как каждая секция имеет одну сторону, расположенную под одним полюсом, а другую — под другим. Из-за различия в значениях ЭДС параллельных ветвей в многополюсных машинах через обмотку якоря даже при холостом ходе проходит уравнительный ток iyP, причем частично он замыкается через щетки (рис. 5.8). Поскольку этот ток является «внутренним» током якоря, его коммутация не может быть улучшена с помощью добавочных полюсов, в обмотках которых тока нет, и даже сравнительно небольшой уравнительный ток вызывает сильное искрение щеток.
Предотвратить искрение щеток от уравнительного гока можно с помощью уравнительных соединений, которые соединяют в обмотке точки, имеющие теоретически равные потенциалы. На эквивалентной схеме обмотки четырехполюсной машины (см. рис. 5.Б б) легко найти эти точки: во-первых, это коллекторные пласти-
ны, на которых стоят одноименные щетки 1 и 11; б и 16. Эти коллекторные пластины связываются проводами, расположенными под лобовыми частями обмотки якоря (рис. 5.9, а). Иногда уравнители располагаются со стороны, противоположной коллектору (рис. 5.9, б). В четырехполюсной машине можно найти пару пластин, на которые одновременно набегают щетки, и соединить эту па-
Рис. 5.8. Схема замыкания уравнительных токов в четырехполюсной машине
ру пластин уравнительными проводами. Шаг уравнительных соединений по коллектору
следовательно, всего можно поставить К/р уравнительных соединений. Однако обычно ставят всего один уравнитель на паз и этого оказывается достаточно, чтобы предотвратить искрение щеток. Объясняется это реактивным характером тока, замыкающегося через уравнители.
Рассмотрим части обмоток, расположенные между двумя соседними уравнителями (рис. 5.10, а). Пусть ЭДС в части обмотки аЬ в рассматриваемом положении больше, чем в части cd, на значение Ае из-за того, что индукция под полюсами Ni и Si больше, чем под полюсами N2 и S2, где соответственно расположены стороны секций ab и cd.
Когда якорь поворачивается на два полюсных деления, то, естественно, направление разностной ЭДС Ае меняется на обратное, т. е. полупериоду изменения ЭДС соответствуют два полюсных де-
Рис. 5.9. Расположение уравнителей у коллектора
ления. Таким образом, в контуре обмотки abed индуцируется переменная ЭДС Ае с частотой
/ур = рп/2Ш (5.5)
Поскольку секции обмотки якоря имеют большое индуктивное сопротивление, уравнительный ток отстает от ЭДС по фазе на 90°,
т. е. имеет максимум при повороте якоря из исходного положения на полюсное деление. Уравнительный ток, замыкающийся по обмотке, подмагничивает слабые полюсы N2 и S2 и размагничивает полюсы N1 и S1. Таким образом, уравнительные токи в машине сравнительно невелики, они исправляют магнитную асимметрию. Сечение провода уравнителей принимается равным 20... ...50% отсечения проводников обмотки якоря. Описанные уравнители называются уравнителями первого рода.
 |
|
|
|