Конструкция простой петлевой обмотки.
Простая петлевая обмотка якоря. В простой петлевой обмотке якоря каждая секция присоединена к двум рядом лежащим коллекторным пластинам. При укладке секций на сердечнике якоря начало каждой последующей секции соединяется с концом предыдущей, постепенно перемещаясь при этом по поверхности якоря (и коллектора) так, что за один обход якоря укладывают все секции обмотки. В результате конец последней секции оказывается присоединенным к началу первой секции, т. е. обмотка якоря замыкается.
На рис. 25.3, а, б изображены части развернутой схемы простой петлевой обмотки, на которых показаны шаги обмотки — расстояния между пазовыми сторонами секций по якорю: первый частичный шаг по якорю 
, второй частичный шаг по якорю 
и результирующий шаг по якорю 
.Если укладка секций обмотки ведется слева направо по якорю, то обмотка называется правоходовой (рис. 25.3, а), а если укладка секций ведется справа налево, то обмотка называется левоходовой (рис. 25.3, 
). Для правоходовой обмотки результирующий шаг
. (25.2)
Рис. 25.3. Простая петлевая обмотка:
а — правоходовая; б — левоходовая; в — развернутая схема
Расстояние между двумя коллекторными пластинами, к которым присоединены начало и конец одной секции, называют шагом обмотки по коллектору ук. Шаги обмотки по якорю выражают в элементарных пазах, а шаг по коллектору — в коллекторных делениях (пластинах).
Конструкция простой волновой обмотки
|
|
|
Простой волновой обмоткой называется обмотка, в которой последовательно соединяются секции, находящиеся под разными парами полюсов. При этом расстояние между коллекторными пластинами, к которым присоединяются концы секции (рисунок 1), примерно равно двойному полюсному делению
т.е. за один обход по якорю укладывается столько секций, сколько пар полюсов имеет машина. При этом конец последней по обходу секции присоединяют к коллекторной пластине, расположенной рядом с исходной слева или справа. В зависимости от этого обмотку называют левоходовой или правоходовой. Обычно применяют левоходовую обмотку.
Рисунок 1 - Простая волновая обмотка
За один обход перемещаются по коллектору на p·yк коллекторных делений. Следовательно,
( – ) – для левоходовой обмотки;
( + ) – для правоходовой обмотки.
Отсюда определяется шаг обмотки по коллектору
Продолжая в том же порядке укладывать секции, мы замкнем обмотку на исходной коллекторной пластине. Исходя из принципа соответствия хода обмотки по якорю и коллектору, результирующий шаг обмотки
Первый частичный шаг определяется по известной формуле
Определяем второй частичный шаг. Из рисунка 1
|
|
|
На рисунке 2 и 3 представлены развернутая и электрическая схема простой волновой обмотки с данными
Порядок построения: 1-й верхний проводник соединяется с 4-м нижним (у1=3), затем с 7-м верхним (у2=3) с 10 нижним 13 верхним и т. д.Соединия между секциями припаиваются к ближайшим коллекторным пластинам. Шаг по коллектору при этом получается ук=6. Как видим из схемы, ток в обмотке якоря разветвляется только по двум параллельным ветвям: первая ветвь – 12, 5, 11, 4 секции, вторая ветвь – I, 8, 2, 9 секции.
Рисунок 2 - развернута, схема простой волновой обмотки
Параллельная ветвь в волновых обмотках образуется из последовательно соединенных секций, лежащих под всеми полюсами машины. Число параллельных ветвей 2а у простой волновой обмотки независимо от числа полюсов машины равно 2, т.е. 2а=2.
Рисунок 3 - Электрическая схема простой волновой обмотки
Секции 6, 13, 7 и 10, 3 не участвуют в наведении ЭДС, так как они оказываются короткозамкнутыми (коммутируемыми) при данном положении якоря.
Простая волновая обмотка может быть выполнена только при определенном сочетании Sир. Например, при четном S и р результирующий шаг y не получается в виде целого числа. Для образования волновой обмотки в этом случае одну секцию, оставляя ее на якоре, не включают в общую схему. Такую обмотку называют волновой с «мёртвой» секцией.
|
|
|
20. Сложные обмотки. Комбинированная обмотка якоря
При мощности машины более 1000 кВт применяют сложные многоходовые обмотки якоря, представляющие собой несколько простых петлевых или волновых обмоток, намотанных на общий якорь, смещенных относительно друг друга и
Рис. 102. Схема выполнения уравнительных соединений I, II, III в петле вой обмотке.
Рис. 103. Схема параллельно-последовательной обмотки (а), расположение ее проводников в пазах (б) и форма якорной катушки (в)
присоединенных к одному коллектору. Применение многоходовых обмоток позволяет увеличивать число параллельных ветвей при неизменном числе полюсов, увеличение которых в ряде случаев невозможно. Однако эти обмотки требуют сложных уравнительных соединений.
Одной из разновидностей сложных обмоток является параллельно-последовательная обмотка, применяемая в некоторых тяговых генераторах. Она представляет собой комбинацию простой петлевой 1 (рис. 103, а) и многоходовой волновой 2 обмоток. Обе обмотки уложены в одни и те же пазы и имеют общие коллекторные пластины. Для равенства э. д. с. параллельных ветвей, образуемых петлевой и волновой обмотками, число параллельных ветвей этих обмоток должно быть одинаково.
|
|
|
Параллельно-последовательную обмотку выполняют в четыре слоя (рис. 103,б), так как в пазы якоря закладывают две двухслойные обмотки. Эта обмотка получила название «лягушачья» из-за формы свой якорной катушки (рис. 103, в). Рассматриваемая обмотка не требует уравнительных соединений, что выгодно отличает ее от других обмоток. Возможность уменьшения напряжения, действующего между соседними коллекторными пластинами, вдвое по сравнению с простыми обмотками является важным преимуществом параллельно-последовательной обмотки.
Комбинированная обмотка. Комбинированная (лягушачья) обмотка представляет собой сочетание петлевой и волновой обмоток, расположенных в одних пазах и присоединенных к общему коллектору. Секция этой обмотки показана на рис. 25.13, а. Так как каждая из составляющих обмоток двухслойная, то комбинированную обмотку укладывают в пазах якоря в четыре слоя, а к каждой пластине коллектора припаивают по четыре проводника.
Достоинство комбинированной обмотки — большое число параллельных ветвей при отсутствии уравнительных соединений. Однако некоторая технологическая трудность в выполнении комбинированных обмоток ограничивает их применение машинами постоянного тока большой мощности, а также быстроходными машинами, в которых выполнение уравнителей затруднено.
Рис. 25.13. Комбинированная обмотка якоря
На рис. 25.13, б показана часть развернутой схемы комбинированной обмотки. Шаги секций комбинированной обмотки принимают одинаковыми 
. Шаг по якорю комбинированной обмотки равен сумме шагов составляющих обмоток:
,
т. е. шаг комбинированной обмотки по якорю равен потенциальному шагу [см. (25.11)]. Поэтому пластины коллектора, которые должны быть соединены уравнителями, в комбинированной обмотке оказываются соединенными секциями.
Следует обратить внимание, что комбинированная обмотка выполнима лишь при условии равенства чисел параллельных ветвей в волновой и петлевой составляющих обмотках. При этом ЭДС параллельных ветвей обмоток должны быть одинаковыми. В петлевой обмотке число параллельных ветвей 2 = 2 
, в волновой обмотке 2 
=2. Для получения одинакового числа параллельных ветвей в обмотках волновую обмотку выполняют сложной с числом 
= р. Число параллельных ветвей в комбинированной обмотке 2 = 2 
+ 2 
= 4 .
21. Уравнительные соединения (уравнители) в якорных обмотках.
Даже при соблюдении всех условий симметрии обмоток. ЭДС параллельных ветвей обмотки якоря в многополюсных машинах могут оказаться неодинаковыми. Причина этого — магнитная несимметрия, из-за нее магнитные потоки одноименных полюсов оказываются неодинаковыми. Происходит это из-за дефектов, возникающих при изготовлении машины: наличия раковин в отливке станины, некачественной сборки полюсов, неправильной центровки якоря, т. е. его перекоса, отчего воздушный зазор под полюсами становится неодинаковым.
Влияние магнитной несимметрии на работу машины зависит от типа обмотки якоря. В волновых обмотках секции каждой параллельной ветви равномерно распределены под всеми полюсами машины, поэтому магнитная несимметрия не влечет за собой неравенства ЭДС в параллельных ветвях, так как она одинаково влияет на зсе параллельные ветви обмотки. Неравномерная нагрузка параллельных ветвей ведет к перегреву обмотки и увеличению электрических потерь в ней. Перечисленные явления нарушают нормальную работу машины, например перегружаются некоторые щетки (в рассматриваемом случае —щетка В2), что вызывает интенсивное искрение на коллекторе (см. § 27.3). Для уменьшения неравномерной нагрузки щеток в простых петлевых обмотках поступают следующим образом: точки обмотки якоря, потенциалы которых теоретически должны быть одинаковыми, электрически соединяют между собой. В этом случае возникающие в обмотке уравнительные токи замыкаются внутри обмотки без выхода на щетки.
Указанные соединения выполняют медными проводами и называют уравнительными соединениями первого рода (уравнителями). Практически доступными для соединения точками равного потенциала являются концы секций, присоединяемые к коллекторным пластинам, или лобовые части обмотки со стороны, обратной коллектору.
Количество точек в обмотке, имеющих одинаковый потенциал, равно числу полюсов в машине. Расстояние между двумя сосед ними точками равного потенциала называют потенциальным шагом yyp. При расположении уравнительных соединений со стороны кол лектора потенциальный шаг выражается числом коллекторных делений:
уvp=K/a =К/p. (25.11)
Полное число уравнителей первого рода, которое можно установить в машине, равно
Nvp=K/a. (25.12)
Однако такое количество уравнительных соединений применяют только в машинах большой мощности, например в двигателях прокатных станов. В целях экономии меди и упрощения конструкции машины обычно применяют неполное число уравнителей. Например, в четырехполюсных двигателях малой мощности делают три-четыре уравнительных соединения. Уравнительные соединения выполняют проводом, сечение которого составляет 25—50% сечения провода обмотки якоря.
Дата добавления: 2018-06-01; просмотров: 1664; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!