ОМИКРОН ОМИКРОН ОМИКРОН
Система Orphus

134. Обмотка якоря

Проводники якоря, соединенные по определенной схеме, составляют обмотку якоря. Современные машины постоянного тока имеют якоря барабанного типа с расположенными по окружности пазами, куда укладывается обмотка. Пазы могут быть открытой, полузакрытой и закрытой формы, причем почти исключительно применяются первые две формы пазов. Пазы этой формы позволяют обмотку якоря изготовлять отдельно на металлических или деревянных шаблонах, после чего изолированные хлопчатобумажной лентой или лако-тканью и определенным образом изогнутые части обмотки укладываются в пазы. Для повышения электрической прочности изоляцию обмотки пропитывают изоляционным лаком. Такой способ ее изготовления сокращает время сборки машины и удешевляет стоимость обмотки. Перед укладкой обмотки в пазы якоря вставляется пазовая изоляция в виде П-образных коробочек из литероида (тонкая листовая фибра) или прессшпана (электротехнический картон). После укладки обмотки в пазы забивают деревянные или фибровые клинья. Затем на лобовые части якорной обмотки накладывают бандажи из стальной луженой проволоки с последующим их пропаиванием.

Поместим на якоре восемь проводников и пронумеруем их по порядку (фиг. 273, а). Пользуясь правилом правой руки и учитывая направление вращения якоря, соединяем проводники между собой так, чтобы э. д. с. в них складывались. Величина э. д. с. при последовательном соединении проводников будет наибольшей в том случае, если проводник, лежащий под серединой одного полюса, соединить с проводником, лежащим под серединой другого полюса, например проводник 8 соединить с проводником 4, проводник 5 — с проводником 1 и т. д. Два проводника, соединенные последовательно, образуют один виток или одну катушку. Следовательно, восемь проводников на якоре составят четыре катушки. Поэтому коллектор должен иметь четыре пластины. Ширина витка равна при этом полюсному делению или полюсному шагу. Однако необходимость соединить один проводник с другим проводником, также лежащим под серединой другого полюса, и, кроме того,необходимость включить все проводники в обмотку заставляют ширину витка делать меньше полюсного деления.

В нашем примере проводник 1 соединен с задней стороны якоря с проводником 6. Это соединение, как не видное со стороны коллектора, показано пунктирной линией. Проводник 6 с передней стороны соединяется с проводником 3 (показано сплошной линией). Далее проводники соединяются 3 с 8, 8 с 5, 5 с 2, 2 с 7, 7 с 4, 4 с 1. Соединения проводников якоря можно изобразить и так:

В результате все проводники оказались соединенными и обмотка замкнутой. Присоединяя передние торцовые (боковые) соединения проводников к соответствующим коллекторным пластинам, находя направление тока в торцовых соединениях, видим, что от проводников 3 и 6 токи притекают к коллекторной пластине 2. От пластины 4 коллектора ток разветвляется к проводникам якоря 2 и 7. Прижимая к коллекторным пластинам 2 и 4 по щетке, соединяя их с внешней сетью, мы дадим возможность току от коллекторной пластины 2 уходить в сеть. Пройдя по сопротивлениям внешней сети, ток возвращается к щетке, прижатой к коллекторной пластине 4. Далее ток растекается по проводникам обмотки якоря. Щетка, касающаяся коллекторной пластины 2, будет являться положительной, а щетка, касающаяся пластины 4, — отрицательной. Сравнивая обмотки кольцевого и барабанного якорей, можмо заметить, что у кольцевого якоря щетки стоят на геометрической нейтрали (нейтральной линии), в то время как у барабанного якоря щетки стоят под серединами полюсов.

На фиг. 273, б показан путь тока по двум параллельным ветвям, образованным проводниками обмотки для положения якоря, показанного на фиг. 273, а. Э. д. с, индуктированные в каждой ветви, равны между собой и направлены в одну сторону. При вращении якоря различные проводники входят в ту или иную параллельную ветвь.

Рассмотрим обмотку якоря четырехполюсного генератора постоянного тока. Поместим на якоре 16 проводников (фиг. 274, а), что составит восемь витков или катушек. Коллектор будет состоять из восьми коллекторных пластин. Пользуясь правилом правой руки, учитывая направление вращения якоря, определим направление индуктированной э. д. с. в проводниках. Применяя условную запись соединений проводников, получим:

1 Здесь сплошные линии показывают соединение с переднего торца якоря, а пунктирные линии соедниенне с заднего торца.

Все проводники оказались соединенными и обмотка замкнутой. Проставляя направление тока в передних торцовых соединениях, видим, что токи от проводников 5 и 8, встречаясь, направляются к коллекторной пластине 3. К коллекторной пластине 7 притекают токи от проводников 13 и 16. От пластины 1 коллектора ток растекается по проводникам 1 и 4. Также от пластины 5 коллектора ток растекается по проводникам 9 и 12. Щетки, касающиеся пластин 3 и 7 коллектора, будут являться положительными, а щетки, касающиеся пластин 1 и 5, — отрицательными. Соединяя щетки попарно, выводим на щиток генератора зажимы «плюс» и «минус».

На фиг. 274, б показан путь тока в проводниках для положения якоря, представленного на фиг. 274, а. Обмотка генератора имеет в этом случае четыре параллельные ветви. Ток во внешней сети будет в четыре раза больше тока, протекающего по проводникам обмотки якоря четырехполюсного генератора. Много-полюсные генераторы позволяют увеличить мощность, отдаваемую машиной в сеть. Шестиполюсный генератор имел бы шесть параллельных ветвей и шесть щеток (три положительные и три отрицательные).

Часто обмотку показывают в развернутом виде. Развернутая схема обмотки якоря, показанной на фиг. 274, а, представлена на фиг. 274, в. Рассматривая фиг. 274, в, замечаем, что обмотка имеет вид петель, откуда она и получила название петлевой или параллельной, так как обмотка якоря составляет параллельные ветви. Однако петлевая обмотка не является единственной формой выполнения обмотки якоря.

Петлевая обмотка получалась, если проводник, лежащий под одним полюсом, мы соединяли с проводником, лежащим под вторым полюсом, и, идя к третьему проводнику, возвращались под первый полюс. Если же второй проводник соединить с каким-либо проводником, лежащим под следующим (третьим) полюсом, то мы получим другой вид обмотки, форма которой напоминает волну и которая поэтому называется волновой обмоткой.

На фиг. 275, а показано выполнение волновой обмотки якоря с 18 проводниками для четырехполюсного генератора. Учитывая направление вращения якоря и используя правило правой руки, определяем направление индуктированной э. д. с. в проводниках обмоток. Применяя условную запись соединений проводников, получим:

Все проводники оказались соединенными и обмотка замкнутой. Передние торцовые соединения соединяем с девятью коллекторными пластинами. К пластинам 2, 4, 6 и 9 прижимаем две положительные и две отрицательные щетки. На фиг. 275, б показан путь тока в проводниках обмотки для положения якоря, представленного на фиг. 275, а. Рассматривая фнг. 275, б, отмечаем наличие только двух параллельных ветвей, образованных обмоткой якоря. Оказывается, что при выполнении волновой обмотки генератора с любым числом полюсов обмотка может иметь лишь две параллельные цепи. В отличие от петлевой, параллельной обмотки, где число параллельных ветвей якоря равно числу полюсов, волновая обмотка называется последовательной. Для положения якоря, представленного на фиг. 275, а, витки 7—12 и 11—16 не участвуют в создании э. д. с. генератора, так как они замкну ты накоротко щетками. Ток в замкнутых витках невелик, если учесть, что они находятся около нейтральной зоны и индуктированная э. д. с. в них очень мала. На фиг. 275, в, показана развернутая схема обмотки для положения якоря, представленного на фиг. 275, а.

При устройстве генераторов на большое напряжение отдают предпочтение волновой обмотке. Неравномерность воздушного зазора, различие формы полюсных наконечников, неправильное центрирование якоря вызывают появление в проводниках обмотки якоря различных по величине э. д. с. Так как элементы петлевой обмотки лежат под одним полюсом, то это приведет к различным э. д. с. отдельных параллельных ветвей, что вызовет протекание по обмотке якоря уравнительных токов. Волновая обмотка лишена этого недостатка. Неравномерность магнитной системы, имеющая место вследствие различия потоков отдельных магнитных цепей, обусловленного эксцентричным положением якоря относительно полюсов и раковинами, получающимися при отливке станины, мало отражается на волновой обмотке, так как ее секции располагаются под различными полюсами. Поэтому указанная неравномерность почти одинаково влияет на величины э. д. с, наводящиеся в параллельных ветвях обмотки якоря. В машинах большой мощности и низкого напряжения, когда ток, отдаваемый генератором в сеть, велик, выгоднее разбить обмотку якоря на большое число параллельных ветвей, т. е. выполнить петлевую обмотку.

Часть обмотки (фиг. 276), заключающаяся при ее обходе между двумя коллекторными пластинами, расположенными одна за другой, называется секцией. Секция состоит из двух активных сторон, каждая из которых делается из одного или нескольких проводников. Расстояние по окружности якоря между начальной и конечной активной стороной секции называется первым частичным шагом (y1), а расстояние между конечной активной стороной одной секции и начальной стороной следующей секции — вторым частичным шагом (y2)- Расстояние между начальными активными сторонами двух соседних секций называется результирующим шагом (у).

На фиг. 276 представлены секции петлевой и волновой обмоток. Как видно из чертежа, результирующий шаг петлевой обмотки равен разности частичных шагов:

y=y1-y2

pезультирующий шаг волновой обмотки равен сумме частичных шагов:

y=y1+y2

Возвращаясь к петлевой обмотке якоря, изображенной на фиг. 274, а, находим, что для этой обмотки первый частичный шаг равен пяти, второй частичный шаг — трем 1. Производя намотку с первого проводника, получаем:

1+5=6; 6—3=3; 3 + 5 = 8; 8—3 = 5 и т. д.

Для волновой обмотки, изображенной на фиг. 275, а, получаем: y1= 5; y2=5, поэтому, производя намотку с первого проводника, имеем:

1+5 = 6; 6+5=11; 11+5=16; 16 + 5 = 21; 21—18 = 3 и т. д.

Активные стороны одной секции обычно состоят из нескольких проводников. В этом случае проводники одной секции совместно изолируются и укладываются в соответствующие пазы.

1 За единицу здесь принято расстояние между двумя смежными проводниками по окружности якоря.

5 Апрель, 2009              16737              ]]>Печать]]>
0 / 0 ( Нет оценки )

Добавить комментарий

Ваше имя

Текст

Контрольный вопрос

Dвa pлюs тpi ? (цифрой)

Вверх страницы