Сложная волновая обмотка

Сложная волновая обмотка – это обмотка, состоящая из m простых волновых обмоток, расположенных на одном якоре и соединённых параллельно с помощью щёток.

Выполняются обмотки с:

–двухходовая обмотка

–трехходовая обмотка (1.63)

Характерные признаки сложной волновой обмотки:

1. ;

2. ;

3. применяются уравнители II рода.

Комбинированные («лягушачьи») обмотки

Комбинированные обмотки представляют собой совокупность простой петлевой и сложной волновой обмоток, которые расположены в общих пазах, присоединены к общему коллектору и работают параллельно. Так как каждая из обмоток двухслойная, то в пазу располагается 4 обмоточных слоя. Каждая из обмоток рассчитывается на , и ЭДС двух обмоток равны. Каждая из обмоток рассчитывается на половину мощности машины.

Секции сложной волновой обмотки играют роль уравнителей I рода для простой петлевой обмотки, а секции простой петлевой обмотки играют роль уравнителей II рода для сложной волновой обмотки. Поэтому не требуется применять никакие уравнительные соединения.

При выборе типа обмотки якоря определяющим является ток параллельной ветви обмотки, который для ЭМПТ средней мощности:

. (1.64)

6. Работа эмпт в режиме холостого хода. Эдс обмотки якоря

Рассмотрим ЭДС обмотки якоря в режиме холостого хода (= 0) для генератора.

Рассмотрим ЭМПТ в пределах одного полюсного деления (рис. 1.28).

Якорь с обмоткой якоря вращается в магнитном поле, и в каждом проводнике обмотки якоря наводится ЭДС проводника:

, (1.65)

где – магнитная индукция в зазоре на расстоянии х от начала полюсного деления; – активная длина проводника; – окружная линейная скорость якоря.

, (1.66)

где n – частота вращения поля, об/с; – диаметр расточки статора.

Если число проводников обмотки якоря – N, то под каждым полюсом (т.е. на протяжении одного полюсного деления) – проводников.

Тогда ЭДС обмотки якоря:

. (1.67)

Учтём, что:

• длина окружности якоря

; (1.68)

тогда

(1.69)

• при замене трапецеидальной кривой магнитной индукции равновеликим по площади прямоугольником с высотой и основанием , при достаточно большом числе получим:

. (1.70)

Тогда получим:

, (1.71)

где – постоянная ЭДС.

Таким образом, ЭДС обмотки якоря прямо пропорциональна величине основного магнитного потока и частоте вращения и не зависит от формы кривой распределения магнитной индукции в зазоре.

Итак, уравнение, характеризующее принцип работы генератора:

(1.72)

7. Напряжение между коллекторными пластинами

Рассмотрим ЭМПТ в пределах одного полюсного деления (рис. 1.29).

Если в каждой секции обмотки якоря с числом витков наводится ЭДС , то напряжение между двумя коллекторными пластинами:

, (1.73)

где – число витков в секции; – ЭДС проводника.

Заменим действительную трапециидальную кривую изменения магнитной индукции в воздушном зазоре В_δ равными по площади прямоугольниками, с основаниями τи b_δсоответственно:

1. В_δ×b_δ (1-ый прямоугольник);

2. В_δср ×τ (2-ой прямоугольник).

Тогда максимальное напряжение между коллекторными пластинами и среднее значение определяется как (по 1-му и 2-му прямоугольнику):

(1.74)

Если число коллекторных пластин под полюсом , то

, (1.75)

где U_н – номинальное напряжение (напряжение на щетках).

Тогда отношение максимального напряжения между коллекторными пластинами и среднего значения равно:

, (1.76)

где – коэффициент полюсной дуги, который находится в пределах:.

Из формулы (1.77) следует что

. (1.77)

Максимальное напряжение между коллекторными пластинами не должно превышать:

. (1.78)

Предельное значение ограничивается возможностью возникновения электрической дуги между смежными коллекторными пластинами.