МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования

«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИСТЕТ»

Инженерная школа энергетики

Отделение электроэнергетики и электротехники

Индивидуальное домашнее задание №4.1

Расчет обмотки машины постоянного тока

Вариант 16

Исполнитель:
студент группы			Нагорнов А.В.
5А8Д
Руководитель:
к.т.н., доцент ОЭЭ ИШЭ			Гирник А. С.

Томск 2020

Цель: расчет и построение схемы обмотки машины постоянного тока.

Исходные данные:

Таблица 1

Номер варианта	Число пазов Z	Число полюсов 2p	Тип обмотки	Направление намотки
8	21	4	волновая	правоходовая

Обмотка якоря представляет собой замкнутую систему изолированных проводников, обеспечивающих получение необходимой ЭДС и прохождение заданного тока.

Обмотка состоит из отдельных витков и секций. Виток – это два проводника, соединенных между собой последовательно. Несколько последовательно соединенных витков образуют секцию.

в обмотке якоря число секций S равно числу элементарных пазов и числу коллекторных пластин К.

Число реальных и число элементарных пазов отличаются:

Определим шаги обмотки, где – дробь, при которой становится целым числом:

Т.к. обмотка правоходовая, то

Первый частичный шаг при 𝑦1 = 𝜏 называют полным или диаметральным; если 𝑦1 < 𝜏 то первый шаг называют укороченным; при то первый шаг называют укороченным; при 𝑦1 > 𝜏 - шаг удлиненный.

Обмотка с полным шагом имеет наибольшую ЭДС. Укорочение или удлинение первого частичного шага приводит к уменьшению ЭДС, поскольку в любой момент времени активные стороны секций будут находится в неодинаковых магнитных условиях.

Построение простой волновой обмотки:

Рисунок 1 – Построение схемы волновой обмотки

Расставим щётки, полюсы, определим полярность щёток:

Число щеток в машине постоянного тока равно числу полюсов, а ширина щетки на схеме приравнивается ширине коллекторной пластины (коллекторного деления). Щетки по коллектору расставляются равномерно. Расстояние между соседними щетками составляет К:

Полярность полюсов чередуется -N – S – N – S.

Щетка считается положительной полярности, если ток проходящий через нее направлен во внешнюю сеть. При работе машины двигателем при заданном движении якоря и такой же полярности полюсов, полярность щеток изменяется на противоположную. Щетки одинаковой полярности следует соединить между собой и обозначить полярность обмотки.

Рисунок 2 – Построение схемы волновой обмотки

Главные полюса считаем нависающими над активными частями обмотки. Главные полюса изображаем в виде прямоугольников. Полярность полюсов должна быть чередующейся. Произвольно принято, что в левом крайнем полюсном делении действует южный главный полюс. Рядом – северный и т.д. Направление вращения якоря произвольно выбрано справа налево, что подтверждается соответствующим направлением горизонтальной стрелки, расположенной над схемой.

По правилу правой руки определяется направление ЭДС в активных сторонах секций. В генераторном режиме таким же будет направление тока в секциях. В процессе обхода секций обмотки якоря по (или против) направления тока выявляются так называемые «узловые точки». Тогда в местах расположения щеток токи в активных сторонах секций, присоединенных к точкам «а» и «б» направлены по-разному: к точкам или от точек.

Рисунок 3 - Схема волновой обмотки машины постоянного тока

Вывод: Рассчитали и построили схему обмотки машины постоянного тока.

Простой волновой обмоткой называется обмотка, в которой пос­ледовательно соединяются секции, находящиеся под разными парами полюсов.

Лобовые части секций перекрещиваются между собой, и обмотка получилась перекрещивающейся, так же как и петлевая обмотка с шагом по коллектору, равным у_к= -1. Такая обмотка более удобна в технологическом отношении и более распространена в практике электромашиностроения.

Машина с волновой обмоткой якоря в отличие от машин с петлевой обмоткой может работать с неполным числом щеточных болтов. Это свойство волновых обмоток используют на практике в тех случаях, когда габариты машины не позволяют расположить на коллекторе полное число щеточных болтов, например, в ряде конструкций тяговых двигателей.

Список литературы:

1. Беспалов, Виктор Яковлевич Электрические машины: учебник в электронном формате [Электронный ресурс] / В. Я. Беспалов, Н. Ф. Котеленец. — 4-е изд., перераб. и доп.. — Мультимедиа ресурсы (10 директорий; 100 файлов; 740MB). — Москва: Академия, 201

2. Копылов, Игорь Петрович. Электрические машины: учебное пособие / И. П. Копылов. — Москва: Энергоатомиздат, 1986. — 360 с.