§ 2.8. Комбинированная (лягушечья) обмотка

Комбинированная (лягушечья) обмотка (рис. 2.12) представляет собой комбинацию сложноволновой и петлевой обмоток, имеющих одинаковое число секций. При выполнении комбинированной обмотки в пазы якоря закладывают одновременно две обмотки: одну петлевую и другую волновую. Обе обмотки должны иметь одно и то же число витков в секциях и число параллельных ветвей. Число параллельных ветвей комбинированной обмотки вдвое больше числа полюсов.

Концы секций обеих обмоток подводятся к одному и тому же коллектору. Поэтому к каждой коллекторной пластине присоединяются четыре проводника.

Коллекторные пластины равного потенциала связаны между собой соотношением

, (2.7)

Где — шаг по коллектору петлевой обмотки;

—шаг по коллектору волновой обмотки.

При этом условии сумма э. д. с., наводимых в контуре а-б- в-е, будет равна нулю.

Сумма шагов волновой и петлевой обмоток равна сумме пазов, приходящихся на пару полюсов,

. (2.8)

Пример. Приводится развернутая схема (рис. 2.13) комбинированной обмотки с данными: ,,,,(для обеих обмоток).

Основное достоинство комбинированных обмоток состоит в том, что они не требуют уравнительных соединений, так как шаг обмотки по коллектору равен потенциальному шагу.

§ 2.9. Обмотка главных полюсов

Обмотка главных полюсов машины является обмоткой возбуждения и предназначается для создания магнитного потока. В зависимости от схем соединения обмотки возбуждения с обмоткой якоря различают:

1) обмотку последовательного возбуждения, соединяемую с обмоткой якоря последовательно. Так как через эту обмотку проходит весь ток якоря, она выполняется с малым количеством витков из провода большого поперечного сечения;

2) обмотку параллельного возбуждения, соединяемую параллельно с обмоткой якоря; эта обмотка имеет большое число витков и малое сечение провода.

Иногда в машине применяют две обмотки возбуждения: последовательную и параллельную. В этом случае обе обмотки наматываются на общий каркас (рис. 2.14).

Схемы обмоток возбуждения достаточно просты. Они также выполняются в развернутом виде на плоскости. Полюсные катушки (без различия числа витков) изображаются в виде прямоугольников в порядке чередования полюсов. На схемах указываются направления токов (согласно полярности полюсов) и все соединения между катушками.

Максимальное число параллельных ветвей должно быть равно числу катушек. На рис. 2.15, а, б, в, г приводятся примёры схем обмоток возбуждения.

§ 2.10. Практическое выполнение обмоток

Выбор типа обмотки прежде всего определяется номинальными данными (величинами напряжения и тока), которыми должна обладать машина. Кроме того, учитывают конструктивные особенности машины и стремятся получить достаточно высокий коэффициент заполнения паза, под которым понимают отношение площади поперечного сечения меди проводников, уложенных в данном пазу, к площади поперечного сечения самого паза. Увеличение числа проводников в пазу неизбежно увеличивает толщину изоляции, что ведет к снижению коэффициента заполнения паза. Всегда выгодно иметь л пазу меньшее число проводников, но большего сечения.

При выборе того или иного типа обмотки учитывают следующие условия:

1) величина тока в параллельной ветви якоря не должна превышать 350 а у машин без компенсационной обмотки и 500 а — у машин с компенсационной обмоткой во избежание сильного искрения под щетками;

2) среднее напряжение между двумя соседними пластинами должно быть не более 30—35 в у машин средней мощности и 25— 28 в — у машин малой мощности.

В табл. 2.4 приведены данные и указаны области применения различных типов обмоток машин постоянного тока. Практически обмотки якорей машин постоянного тока всегда выполняются двухслойными, т. е. в каждом пазу имеется четное число активных сторон. В одном пазу может располагаться несколько пар активных сторон секций обмотки.

Обмотки машин постоянного тока могут выполняться различными способами. Секции наматываются непосредственно на сердечник якоря вручную или на специальных станках.

Широкое распространение имеет шаблонная обмотка, получившая свое название от специальных шаблонов для предварительного изготовления секций обмотки. При шаблонном изготовлении секций последние могут быть жесткими и мягкими. Жесткие секции имеют прессшпановую изоляцию в активной части, а мягкие секции такой изоляции не имеют.

Жесткие секции для повышения электрической прочности изоляции пропитываются специальными пропиточными лаками с последующей сушкой. Мягкие секции изолируются, т. е. покрываются слоем лаколенты или микаленты. Особенно тщательно изолируются пазовые части секций, непосредственно соприкасающиеся с сердечником якоря.

Перед укладкой секций в пазы якоря острые края, кромки и заусенцы в пазах должны быть опилены, а стенки пазов — окрашены. Перед укладкой секций в пазы закладывается пазовая изоляция.

После укладки секций и их закрепления в пазах соединяют концы секций с коллекторными пластинками. При этом сначала соединяют с коллекторными пластинами нижние концы секций, а затем — верхние.

Описанный способ укладки готовых секций в пазы якоря осуществим лишь при открытых пазах. При полуоткрытых пазах пазовая сторона секции целиком непосредственно в паз уложена быть не может из-за небольшой ширины прорези паза. В этом случае

Таблица 2.4

Тип обмотки				а	Область применения обмоток
Простая петлевая				р	Машины мощностью от 5,0 до 50 квт при напряжении 110, 220в. Машины мощностью 500квт и более при напряжении 440-600в
Сложная петлевая				тр	Машины низкого напряжения (до 24 в). Машины мощностью свыше 500квт при напряжении до 230в
Простая волновая				1	Машины мощностью до 50 квт при 110в; до 100квт при 220 в; до 300квт при 440в
Сложная волновая				т	Машины мощностью от 50 до 500 квт при напряжении 440–600в
Комбинированная (лягушечья)	и			р	Машины мощностью свыше 500 квтпри больших величинах тока и напряжении свыше 600 в

секции укладываются по одному проводнику. Такая обмотка называется насыпной.

При закрытых пазах готовые секции использованы быть не могут. В этом случае производится последовательная протяжка провода через соответствующие пазы или протяжка стержней в пазы с последующей пайкой соединений.