3.2 Проста петлева обмотка

Простою петлевою обмоткою називають таку обмотку, у якої кінець і початок секції приєднані до лежачих поруч пластин, тобто її крок по колектору

(3-2)

Свою назву ця обмотка отримала тому, що її секція нагадує петлю (див. рис. 3.2)

Відстань між активними сторонами одної секції, виражена через число колекторних пластин, називається першим частковим кроком . Так як на довжину одного полюсного поділу приходиться колекторних пластин, то у вкороченої обмотки

(3.3)

де - величина, вкорочення. Отже, величина є має бути такою, щоб значення кроку уі дорівнювало цілому числу. Як правило вона мінімальна. У діаметральної обмотки.

Друга секція зсунута вправо від першої на крок Відстань між кінцевою стороною попередньої секції і початковою стороною наступної називаєтьсядругим частковим кроком . Його відрахунок в петлевій обмотці йде справа на ліво (проти підрахунку уі) тому є від'ємною величиною.

Результуючий крок петлевої обмотки

(3.4)

тоді

Рис. 3.4. Схема простої петлевої обмотки

(3.4а)

Рис. 3.5. Спрощена схема простої петлевої обмотки

Розглянемо приклад простої петлевої обмотки генератора, схема і основні дані якої наведені на рис. 3.4. Покладемо числоелементарних пазів ., тобто . Щітки на колекторі стоять на однаковій відстані одна від одної і встановлені суворо по осі полюсів.;, замикаючи накоротко колекторні пластини секцій, сторони яких розміщені симетрично відносно середини полюса, коли ЕРС в них приблизно дорівнює нулю (ці секції № 1 і 10 виділені на рисунку товстими лініями). Якщо величина вкорочення, то сторони цих секцій лежать суворо на геометричній нейтралі, а їх ЕРС дорівнює нулю.

Оскільки секції № 1 і 10 закорочені щітками В1 і В2, вони не приймають участі у створенні ЕРС в обмотці. Верхні 16 секцій кожної паралельної гілки знаходяться під одним полюсом, а нижні - під іншим. Спрощенасхема простої петлевої обмотки, показаної нарис. 3.4 зображена на рис. 3.5, де кожний її виток, відповідає реальній секції обмотки.

Як видно х рисунка, струм якоря складається зі струмів паралельних гілок всередині обмотки, і до кожної щітки підходить (чи відходить) струмдвох паралельних гілок. При обертанні якоря секція переходить з одної паралельної гілки в іншу, замикаючись накоротко щіткою в момент переходу. Кожній парі полюсів відповідають пара щіток і пара паралельних гілок, обмотки.

З розглянутих схем простої петлевої обмотки (рис. 3.4 і 3.5) випливає, що у машини з числом полюсів 2р=4 число паралельних гілок обмотки. Але це число полюсів було вибрано в розглянутому приклад випадково. Відповідно, в загальному випадку число пар паралельних, гілок простої петлевої обмотки дорівнює чйсл| пар полюсів, тобто

(3.5)

а струм якоря

(3.6)

Відзначимо, що ЕРС в одній паралельній гілці Е_я є також і ЕРС у всій обмотціЕ число щіток наколекторі машини, з петлевою обмоткою завжди повинно дорівнювати числу її полюсів.

Приклад розрахунку простої петлевої обмотки. Вихідні дані (див. рис. 3.4): числю полюсів машини2р=4, числю пазівz=18, число колекторних пластин К=18,число витків в секції.

Оскільки , то, тобто в кожному реальному пазові знаходиться один елементарний, що складається здвох сторін (верхньої і нижньої) секцій.

Згідно (3.3), перший частковий крок Щоб уі дорівнювало цілому числу, мінімальна величина вкорочення є=0,5, тоді уі=4 (провідник, котрий лежить в першому пазові, з'єднується лобовою частиною з провідником п'ятого паза. Повне число провідників згідно (3.1а).

Оскілки , то з (3.4а) другий частковий крок(його відрахунок на схем проводиться, на відміну від першого часткового кроку не зліва направо, а справа наліво).

Нанесемо на креслення контури полюсів, вкажемо (довільно) їх полярність, а також пронумеруємо всі пази (див. рис. 3.4), Верхній провідник в пазові наведений суцільною, а нижній штриховою лінією. Вважатимемо, що полоси, контури яких нанесе» на кресленні, знаходяться над якірною обмоткою, тобто магнітні силові лінії, наприклад «північного» - полюса, входять в площину креслення.

Потім необхідно зобразити колекторні пластини і приєднати верхній провідник першого пазу до колекторної пластини, якій присвоїмо №1. Цей провідник задньою лобовою частиною з'єднується з нижнім провідником п'ятого пазу. Утворилась перша секція; її кінець під'єднаний до колекторної пластини №2, вад якої починається друга секція (верхній провідник другого пазу). Подальша побудова схеми виконується аналогічно. Остання (18-а) секція повинна замкнута обмотку тобто її кінець (нижній проЕІдникчеівертого пазу) під'єднується до колекторної пластини №1.

Далі треба зобразиш на схем щітки Відстань між щітками протилежної полярності А і В повинна дорівнювати колекторних пластин щітки встановлюються суворо по осі полюсів. Оскільки обмотка виконується для машини з , щіток має бути чотири. Полярність щіток визначають виходячиз припущення, що машина працює в режим генератора, а якір обертається в напрямі стрілки. Скориставшись правилом правої руки знаходимо напрям ЕРС (струму), яка виникає в секціях, і вказують його стрілками В підсумку виявилось, що щітки А1 та А2, від яких відводиться струму зовнішнє кало є додатні, а щітки В1 та В2 - від'ємними. Щітки однакової полярності під'єднують паралельно до відповідних виводів.

Розставлення врівноважуючих з'єднань першою роду потрібно виконати, користуючись виразом (3.18).