3.5.Умови симетрії обмоток.

Кожна пара паралельних гілок обмотки ніби утворює найпростішу машину, що працює паралельно з іншими. Отже, ЕРС в кожній парі паралельних гілок повинні дорівнювати одна одній, що досягається при виконанні таких умов:

кожна пара гілок повинна бути утворена з однакового числа секцій, тобто

1)кожна пара гілок повинна бути утворена з однакового числа секцій, тобто

ц.ч. (ціле число) (3.15)

2)паралельні гілки повинні розміщуватися в однаковій кількості пазів, тобо

ц.ч. (3.17)

3)паралельна гілки повинні симетрично розміщуватися в магнітному полі полюсів, тобто

ц.ч.

Як видно зі складни петлевих обмоток умовам симетрії відповідає тільки двоходова двократнозамкнена. Всі нші обмотки у яких , є несиметричні і застосовуються лише у виняткових випадках.

3.6.Зрівнювальні з’єднання.

Теоретично при симетричній обмотці і рівності магнітних потоків всіх полюсів ЕРС у всіх гілках обмотки мають бути однакові, а гілки – рівномірно завантажені трумами. Досвід показує, що звичайно, через ряд причин виникає асиметрія обмотки. Повітряні проміжки під полюсами через неякісне складання, чи звичайний прогин валу машини виходять різними, щітки зміщуються на колекторі, матеріал магнітопроводу станини чи осердь неоднорідний і т.ін.

Неоднакова ЕРС в окремих обмотках веде до появи всередині обмотки зрівнювальних струмів, які протікають через щітку від точок з більшим потенціалом до точок з меншим потенціалом.

Урівнювачі першого поряду.Для прикладу розглянемо обмотку, що показана на рис.3.4. і 3.5. її секції №1і10, котрі беруть початок їх пластин у тих самих номерів, що вказані вище, пластина№10 буде мати великий потенціал, від неї ло пластини №10 потече зрівнювальний струм, який додатково навантажує обмотку йщітки.

Оскільки опір кола для зрівнювального струму незначний, то струм може досягнути великого значення. Необхідно відвести зрівнювальні струми по іншому, незалежному шляху. Для цієї мети існують зрівнювачі, що з’єднують всередині пеьлевої обмотки еквіпотенціальні точки (див.рис.3.4). Вони отримали назву зрівнювачів першого роду.

Відстань між еквіпотенціальними точками визначає крок зрівнювальних з’єднань

(3.18)

Урівнювачі можна розміщувати або збоку колектора, з’єднуючи безпосередньо колекторні пластини, або з боку задніх лобових частин.Перше з багатьох міркувань краще.

Теоретично машину треба забезпечити повністю кількістю зрівнювачів, але практично цього ніколи нероблять. Досвід показує, що достатньо мати один, а в великих машинах з важкими умовами роботи – два урівнювача на один реальний паз. Площу поперечного перерізу зрівнювального дроту беруть такою, щоб вона приблизно дорівнювала 25% площі поперечного перерізу обмотки якоря.

Зрівняльні струми, які протікають, оскільки це струм якоря, є змінним і закон Ленца створюють симетрію основного поля машини, під дією якої воно виникло, що у свою чергу, сприяє послабленню зрівнювальних струмів.

У простих хвилевих обмоток (a=1) кодну паралельну гілку входять секції, сторони яких розміщені пі усіма полюсами, тому нерівність потоів окремих полюсів не викликає нерівності ЕРС в паралельних гілках. Отже, ці обмотки не потребують зрівнювальних з’єднань.

Урівнювачі другого роду. Складні обмотки, що мають число пар паралельних гілок , являють собою фактично декілька простих обмоток. І якщо навіть забезпечена повна рівність ЕРС у всіх гілках обмотки, все ж таки в результаті нестабільності опору контакту щітка – колектор струми між окремими ходами обмотки можуть розподілятися нерівномірно, внаслідок чого рівномірний розподіл потенціалу по колектору порушується.

Щоб уникнути цього, з’єднують зрівнювачами такі точки різних ходів складної (петлевої або хвильової) обмотки, котрі теоретично мають бути еквіпотенціальними. Ці зрівнювачі отримали назву урівнювачів другого роду. Їхнє завдання – вирівнювати несиметричний розподіл напруги по колектору.

Складні петлеві обмотки, таким чином, повинні мати обидва види зрівнювачів: першого роду – в кожному ході, другого роду - між ходами.

Урівнювачі третього роду.Завдання цих вирівнювачів, що застосовується в петлевих двоходових обмотках, зводиться до того , щоб при обертанні колектора, щітка закорочувала зразу не всю секцію обмотки, а спочатку одну її половину, а потім – другу. Для цього середину секції з’єднують з еквіпотенціальною точкою – колекторною пластиною, розміщеною між кінцями секції (штрих пунктирні лінії на рис.3.8).

Урівнвачі третього порядку значно полегшують роботу щіток, так як індуктивність контуру, що закорочується або розмикається зменшується вдвічі (див.част.5). В складній петле вій обмотці, яка показана на рис.3.8, зрівнювачі третього порядку одночасно відіграють роль зрівнювачів другого роду. Встановленн їх повної кількості, пов’язана зі зєднанням головок задніх лобових частин з колекторними пластинами, надзвичайно складне.