Обмотки якоря машин постоянного тока.

Обмотки являются двухслойными, т.е. в пазу стороны секции располагаются одна над другой, причём стороны секции закладываются таким образом в пазах, что одна сторона располагается в верхнем слое, а другая в другом пазу в нижнем слое. Секции выполняются ступенчато.

Стороны секции должны быть изолированы как от других секций, так и от металла (железа) пазов. Кроме этого при вращении якоря возникают центробежные силы, которые стремятся вытолкнуть обмотку из пазов. Для укрепления используются клинья по всей длине якоря и бандажи.

Секция – это часть обмотки якоря, состоящая из одного или нескольких витков, и присоединённая к двум коллекторным пластинам, следующим по схеме обмотки.

Обмотка якоря – замкнутая для себя система.

Требования к обмоткам:

1. Обмотки должны выполнятся с малым расходом материалов.

2. Обмотки должны обладать малыми сопротивлениями.

3. Обмотки должны быть электрически, термически и механически прочными.

4. Обмотки должны быть простыми в изготовлении.

 

 

а) – правоходовая обмотка: б) левоходовая обмотка

Между коллекторными пластинками должна быть изоляция.

Для обмоток используются единицы измерения «шаги» - y₁ – первый шаг (ширина секции) выраженная числом элементарных пазов.

Элементарный паз – паз, содержащий в себе две стороны разных секций, расположенных друг под другом.

 

 

 

 

y₂ – второй частичный шаг, - расстояние от конца одной секции до начала другой секции, следующей по схеме обмотки.

 

y- результирующий шаг – расстояние между одноименными сторонами двух секций, ледующих по схеме обмотки.

y= y₁+(-y₂)

В каждой секции должна наводиться максимальная по велечине ЭДС. Для её получения стороны секции должны распологаться на расстоянии одного полюсного деления τ.

y₁= τ

y₁=z_э/2p - условие возникновения максимального ЭДС.

Такая обмотка называется обмоткой с диаметральным шагом, т.к. при одной паре полюсов, стороны секции располагаются по диаметру.

Если (- ) – то обмотка с укороченным шагом.

Если (+ )- обмотка с удлиненным шагом.

Классификация по способу соединения секции.

Число секции S=k=z_э

k- число коллекторных пластин.

z_э- число элементарных пазов.

По способу соединения секции обмотки делятся на:

1. Парралельные (петлевые)

2. Последовательные (волновые)

(и 1. и 2. могут быть либо сложными либо простыми)

3. Последовательно-параллельными.

 

ПРОСТАЯ ПАРАЛЛЕЛЬНАЯ ОБМОТКА.

У простой параллельной обмотки (ППО) 2а=2р Þ а=р

У (ППО) число пар параллельных ветвей (а) равно числу пар полюсов (р).

Параллельные ветви – последовательно соединенные стороны секций у которых ток направлен от щетки одной полярности к щетке другой полярности.

Каждая ветвь располагается под полюсом одной полярности на расстоянии 1 полюсного деления t.

ППО применяются когда во внешней цепи большие токи и малые напряжения, т.к. это предполагает, что каждая ветвь относительно нагрузки работает независимо.

Первый частичный шаг (У1) — расстояние по поверхности якоря между начальной и конечной сторонами секций.

У1 определяется по элементарным пазам (Zэ): У1= Zэ/2р ±e,

где e—такая дробь, при которой У1 целое число.

Второй частичный шаг (У2) — расстояние по поверхности якоря между конечной стороной данной и начальной стороной следующей за ней по схеме обмотки секции.

Результирующий шаг обмотки (У)— расстояние между начальными сторонами данной и следующей за ней секцией.

Коллекторное деление(Ук) — ширина коллекторной пластины плюс ширина 1 изоляционной прокладки между пластинами.

У=У2+У1

Ук=У=±1, если +1 то обмотка правоходовая (неперекрещенная), -1 левоходовая (перекрещенная).

Предпочтение правоходовым — меньший расход материалов.

При изображении обмоток на чертеже сразу располагается полюс потом обмотка якоря.В генераторном режиме ток и напруга совпадают по направлению. Чтобы напруга была max щетки должны размещаться по линии геометрической нейтрали

 

 

Звезда пазовых ЭДС и многоугольник ЭДС.

a_геом=360^о/Zэ, a_эл=(360^о/Zэ)р, a_эл=(360^о/16)2=45^о

 

ЭДС секций