Шаги обмотки

Первый частичный шаг у₁ - определяет расстояние по поверхности якоря между начальной и конечной сторонами секции.

Второй частичный шаг обмотки у₂ определяет расстояние между конечной стороной данной секции и начальной стороной последующей за ней по схеме обмотки секции (у₂ в петлевой обмотке – отрицательный).

Результирующим шагом обмотки у называют расстояние между начальными сторонами секций, следующих одна за другой по ходу обмотки (расстояние между начальными сторонами данной и последующей за ней секцией) у =Σ(у_1, у₂).

Шагом по коллектору у_к называют расстояние в коллекторных делениях (ширина коллекторной пластины + ширина одной изоляционной прокладки) между серединами коллекторных пластин, к которым присоединены две стороны секций. Так как К=S, то результирующий шаг и шаг по коллектору равны.

Простая петлевая обмотка.

При простой петлевой обмотке секцию присоединяют к соседним коллекторным пластинам.

Для выполнения обмотки необходимо знать: результирующий шаг - y, первый y₁ и второй y₂ частичные шаги, а также шаг по коллектору y_к.

При петлевой обмотке y = y₁ - y₂ и y=y_к. Обмотку называют простой, если y=y_к=±1. В этой обмотке каждая последующая секция расположена рядом с предыдущей, а якорная катушка имеет форму петли. Обычно принимают y_к =+1 (неперекрещенная или правая обмотка). Здесь при обходе секций мы будем все время смещаться вправо.

В простой петлевой обмотке секции, расположенные под каждой парой полюсов, образуют две параллельные ветви. В каждую параллельную ветвь входит S_в= S/2p секций, поэтому число параллельных ветвей во всей обмотке

2а = S/ S_в= 2р

Это условие 2а = 2р выражает основное свойство простой петлевой обмотки: чем больше число полюсов, тем больше параллельных ветвей имеет обмотка. Поэтому простую петлевую обмотку называют параллельной.

В идеале, когда обмотка симметрична и потоки всех полюсов равны, ЭДС, индуцированные во всех параллельных ветвях петлевой обмотки, теоретически должны быть равны и ветви загружаются токами равномерно.

В действительности, из-за производственных и иных отклонений (величина воздушного зазора или неоднородный материал сердечника) потоки отдельных полюсов не будут равны. Следовательно, внутри обмотки будут циркулировать уравнительные токи Iур, которые замыкаются через щетки одинаковой полярности. Из-за разницы потоков одни щетки будут перегружены, другие – недогружены.

Чтобы разгрузить щетки от уравнительных токов и дать им возможность замыкаться внутри самой обмотки, она снабжается уравнительными соединениями (уравнители). Они соединяют внутри обмотки точки, которые теоретически имеют равные потенциалы. Эти точки сдвинуты на пару полюсов.

Соединения, применяемые в простых петлевых обмотках, называют уравнителями первого рода.

Уравнители выполняются либо на стороне коллектора (соединяют коллекторные пластины равных потенциалов), либо на противоположной от коллектора стороне (соединяют равнопотенциальные точки лобовых частей секций).

Практически достаточно иметь одно - два уравнительных соединений на каждую группу секций, лежащих в одном пазу якоря, т.е. снабжать уравнителями ½ или 1/3 коллекторных пластин. Шаг уравнителя равен потенциальному шагу обмотки у_ур = К/р.

Проходящие по уравнительным соединениям токи, идя по параллельным ветвям обмотки якоря, создают МДС, которые уменьшают неравенство магнитных потоков отдельных полюсов.

Сечение уравнителей 20-50% от сечения витка обмотки якоря.