Расчёт параметров якорной обмотки.
4.1 Назначение и классификация якорной обмотки.
Якорная обмотка двигателя– n-ое количество проводников, уложенных в пазах железа якоря в два слоя и соединенных с петушками коллекторных пластин по петлевой или волновой схеме. Обмотка является важнейшей частью электрической машины, поскольку при её непосредственном участии происходит процесс преобразования механической энергии в электрическую.
В соответствии с этим к обмотке предъявляются разнородные и часто противоречивые требования, из числа которых наибольшее значение имеют следующие:
а) Обмотка должна быть выполнена с наилучшим использованием материала как по весу, так и в отношении к.п.д.;
б) Обмотка должна обеспечивать необходимую механическую, термическую и электрическую прочность машины соответственно обычному сроку эксплуатации(16–20 лет);
в) должна обеспечивать отсутствие вредного искрения
Основным элементом любой обмотки якоря постоянного тока является секция. Секцией называется часть обмотки якоря, состоящая из одного, двух или в общем случае нескольких витков и присоединенная к двум коллекторным пластинами, следующим друг за другом по схеме обмотки. Активные стороны секции барабанной обмотки якоря должны быть расположены на расстоянии равном или практически равном полюсному делению.
Рисунок 19– Схемы одновитковой (а) и многовитковой (б) секций: 1 — активные проводники; 2 — лобовая часть; 3 — активная сторона; 4 — коллекторные пластины
|
|
|
По расположению в пазах обмотки бывают однослойные и двухслойные, в транспортных машинах применяются только двухслойные обмотки.
Независимо от типа якоря–кольцевой или барабанный– мы имеем следующие типы обмоток якоря машин постоянного тока:
1) простая петлевая;
2) простая волновая;
3) сложная петлевая;
4) сложная волновая;
5) «лягушачья» обмотка.
Простые обмотки образуют всегда только одну замкнутую на себя систему проводников, тогда как сложные могут образовывать и одну и несколько таких систем. Наибольшее распространение среду тяговых электрических машин подвижного состава получила простая петлевая и простая волновая системы обмоток. «Лягушачья» обмотка, представляющая собой сочетание простой петлевой с простой волновой обмоткой , применяется редко т.к. она более сложна в изготовлении и ремонте, имеет меньшее заполнение паза медью и худшие условия охлаждения лобовой части обмотки. Её рекомендуют в тех случаях, когда машина имеет тяжёлые условия работы, высокую окружную скорость, т.к. она обеспечивает лучшую коммутационную способность, исключает необходимость во внешних уравнительных соединениях.
|
|
|
Рисунок 20– Простая петлевая обмотка якоря
Рисунок 21– Простая волновая обмотка
Простые волновые обмотки обладают следующими преимуществами по сравнению с простыми петлевыми:
а) в волновых обмотках не возникают уравнительные токи, поскольку активные проводники каждой ветви обмотки располагаются под всеми полюсами, что обеспечивает их симметричность ( в петлевой обмотке каждая ветвь располагается под одной парой полюсов);
б) число проводников простой волновой обмотки в а раз меньше, чем в простой петлевой, а сечение меди в i раз больше;
в) длина провода волновой обмотки в m раз меньше чем петлевой;
г) стоимость провода и намотки волновой обмотки ниже, чем петлевой.
Таким образом, выгоднее выполнять обмотку волновой. Но при этом следует учитывать значение тока в параллельной ветви обмотки якоря т.к. в простой петлевой обмотке 
, а в простой волновой обмотке 
. Поэтому обычно электровозные тяговые электродвигатели, мощность которых больше 450–500 кВт, выполняется с простой петлевой обмоткой, а мотор–вагонные тяговые двигатели, мощность которых не превышает 230–250 кВт, делают как правило с простой волновой обмоткой.
В отношении выполнении лобовых частей со стороны коллектора различают перекрещивающиеся и неперекрещивающиеся секции.
|
|
|
Каждая секция обмотки имеет два конца и к каждой коллекторной пластине присоединены также два конца секций, значит общее количество пластин К равно общему числу секций S
S=K= 
.(4.1.1)
Чтобы правильно уложить обмотку на якоре и соединить её с коллектором, необходимо знать шаги обмотки по якорю и по коллектору.
Первым частичным шагом обмотки по якорю 
называют расстояние между первой активной стороной секции и второй активной стороной той же секции. При расчётах применяют выраженном числом элементарных пазов, т.е. пазов с двумя активными сторонами
(4.1.2),
где 
Вторым частичным шагом обмотки по якорю 
называют расстояние между второй активной стороной секции и первой активной стороной секции, следующей за первой по схеме.
(4.1.3);
Результирующий шаг обмотки якоря 
называют расстояние, измеряемое числом элементарных пазов между соответствующими активными сторонами( т.е. сторонами, лежащими в верхнем, либо в нижнем слое) двух секций, следующих друг за другом по схеме обмотки.
Шагом обмотки по коллектору 
называется расстояние между делениями коллектора, к которым присоединена секция, измеряемое числом коллекторных делений.
|
|
|
– для простой петлевой обмотки:
(4.1.4);
- для простой волновой обмотки
(4.1.5).
Дата добавления: 2018-05-02; просмотров: 1364; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!