Простая волновая обмотка

Общие положения. Мысленно обходя последовательно соединенные секции простой волновой обмотки, мы совершаем волнообразный обход якоря, причем каждый обход включает р секций и заканчивается на коллекторной пластине, которая находится слева или справа рядом с исходной (рис. 3-31). В первом случае (рис. 3-31, а) получается неперекрещенная обмотка, а во втором (рис. 3-31, б) —перекрещенная. Во втором случае расход меди будет несколько больше. Рассматриваемую обмотку называют также простой последовательной обмоткой.

В соответствии со сказанным между шагом по "коллектору у_к (рис. 3-31) и количеством коллекторных пластин К простой волновой обмотки существует зависимость

Рис. 3-31. Секции неперекрещенной (а)

и перекрещенной (б) простой волновой

обмотки

Знак минус относится к неперекрещенной обмотке, а знак плюс — к перекрещенной. Поскольку шаг у_к = у должен быть целым числом, то К не может принимать произвольных значений.

Шаг у₁ определяется по формуле (3-9), и

Шаги у₁ и у₂ близки к т, а у = у_к — к 2т.

Симметричная волновая обмотка. Ознакомимся со свойствами простой волновой обмотки на примере обмотки c2p = 4nZ = Z₃ = = S = К — 17. Возьмем при этом

Порядок соединений секционных сторон обмотки определяется таблицей на рис. 3-32, а схема обмотки имеет вид, показанный на

Рис. 3-32. Таблица соединений секционных сторон простой волновой обмотки, показанной на рис. 3-33

рис. 3-33. Ряд секций, выделенных на рис. 3-33 жирными линиями, в отличие от секций петлевых обмоток замыкается накоротко через две щетки одной полярности и соединительные провода между ними. Короткозамкнутые секции обведены рамкой также и на рис. 3-32.

На рис. 3-34 построена звезда э. д. с. секций и векторная диаграмма э. д. £.. обмотки, представленной на рис. 3-33. Масштаб звезды э. д. с. в два раза больше масштаба многоугольника э. д. с.

Как следует из рис. 3-32, 3-33 и 3-34, обмотка имеет две параллельные ветви. Одна из них содержит секции 17, 8, 16, 7, 15, 6, присоединена своими концами к коллекторным пластинам 17, 14 и расположена, таким образом, между щетками А2, В2. Другая ветвь содержит секции 13, 4, 12, 3, 11, 2, присоединена концами к пластинам 13, 10 и расположена между щетками В2, А1,

Полученный вывод носит общий характер: всякая простая волновая обмотка имеет число параллельных ветвей

и векторная диаграмма э. д. с. такой обмотки всегда состоит из одного многоугольника.

Рис 3-33. Схема простой волновой обмотки с 2р = 4, Z = Z_b= S = = К = 17, & = 4, & = 4, {/_к = 8

Поскольку каждая из ветвей простой волновой обмотки проходит под всеми полюсами, то неравенство потоков полюсов не вызывает неравенства э. д. с. и токов параллельных ветвей. Поэтому такая обмотка не нуждается в уравнительных соединениях.

Более того, согласно выражениям (3-16) и (3-20), шаг у_п в простой волновой обмотке является не целым числом и поэтому равнопотенциальных точек не имеется, что видно также из рис. 3-34.

При волновой обмотке на коллекторе можно установить только два щеточных пальца, например А1 и В2 на рис. 3-33, так как все щетки данной полярности соединены короткозамкнутыми секциями, через которые ток нагрузки распределяется по параллельно работающим щеткам каждой полярности. Два щеточных пальца примут на себя весь ток нагрузки, и короткозамкнутых секций не будет,

Эта возможность иногда используется в машинах мощностью до 0,5 кет, если доступ для ухода за щетками по всей окружности коллектора затруднен. Однако условия коммутации при этом ухудшаются. Кроме того, в более мощных машинах возникает необходимость удлинять коллектор. Поэтому обычно ставится полный комплект (2р) щеточных пальцев. При а = 1 условия симметрии (3-5), (3-6) и (3-7) удовлетворяются при любых р, Z, и_П и К- Однако возможности выбора этих величин ограничиваются соотношением (3-20), которое при подстановке К = u_nZ принимает вид

Поскольку шаг у_к должен быть целым числом, то отсюда видно, что, например, при четных р как Z, так и и„ должны быть нечетными (и_п = 1, 3, 5...).

Простая волновая обмотка с мертвой секцией. Трудности в соблюдении равенства (3-20) или (3-23) в ряде случаев обходят, используя несимметричные обмотки. Например, при четных р и Z₃ = u_nZ можно применить обмотку с К = Z₃ — 1 и оставить одну секцию неиспользованной, или «мертвой». У этой секции обрезаются концы,

и она не присоединяется к коллектору (секция оставляется на якоре, чтобы

не нарушать балансировки).

Схема такой обмотки для 2р = 4, Z₃ = 16 и К = 15 показана на рис. 3-35,

причем принято, что

Рис. 3-34. Векторная диаграмма э. д. с. обмотки, изображенной на рис. 3-33

При обходе обмотки и счете шагов стороны мертвой секции исключаются.

Искусственно замкнутая простая волновая обмотка. Предположим, что Z₃= S = К = 16 и 2р = 4. Шаги обмотки выберем из предположения, что Z₃, S и К на единицу больше, т. е. Z₃ = S = К — 17. При этом, согласно выражению (3-20), можно взять

Исходя из таких значений шагов, составляем схему обмотки (рис. 3-36), начиная, например, с пластины 1. При первом обходе вокруг якоря проходим секции /и1+8=9и должны были бы прийти к пластине 9 + 8 = 17. Второй обход должен был бы включать в себя секции 17 и 8. Однако, поскольку секции 17 и пластины 17 нет, то после завершения первого обхода конец секции 9 с помощью

обходной перемычки непосредственно соединяем е пластиной 8 и началом секции 8. После этого ход обмотки следует по обычным правилам с тем лишь отличием, что каждый второй результирующий шаг сокращается на единицу.

Рис. 3-35. Схема лростой волновой обмотки с мертвой секцией с 2р = 4, Z= Z₃ = 16, у_г = 4, у₂ = 4, у_к = 8

Рис. 3-36. Схема искусственно замкнутой простой волновой обмотки с 2р = 4, Z = Z₃ == S = К = 16, у,, = 4, _й = 4, у_к = 8

Рассмотренные несимметричные волновые обмотки находят применение в машинах мощностью до нескольких десятков киловатт и работают вполне удовлетворительно.

Дата добавления: 2015-07-18