Співставлення обмоток різних типів

При проектуванні електричних машин приходиться зважати на необхідність вибору раціональних розмірів перерізу провідників якоря, щіток і колекторних пластин.

Практикою електромашинобудування встановлено, що струм в паралельній гілці великих машин повинен бути обмежений значенням , В тягових машинах звичайно . Через умови виготовлення колекторів поділка не може бути меншою за 4 мм, тобто

(3.30)

де - діаметр колектора.

Чим вища напруга машини, тим при даній потужності менше її струм і тим більше, згідно (3.24), повинно бути провідників N і, як наслідок, - колекторних, пластин К, тому в таких машинах застосовують обмотку з а=1, тобто просту хвильову. її перевага перед іншими типами обмоток - відсутність зрівнювальних з'єднань.

При підвищенні струму машини виникає необхідність поділу, його на більшу кількість паралельних гілок. Тому в машинах середньої потужності низької напруги (100-300 кВт, 200-600 В) і великої потужності високої напруги (500-1000 кВт, 750-1500 В) застосовують прості петлеві обмотки.

Складні петлеві обмотки використовують в потужних машинах середньої потужності пониженої напруги (більше 1200 кВт і менше 750 В), коли необхідно збільшити кількість паралельних гілок якоря, а кількість полюсів зберегти незмінним. Складні хвильові обмотки застосовують порівняно рідко в машинах середньої потужності підвищеної напруги.

Тягові двигуни електроприводів потужністю до 450 кВт при напрузі 1500 В мають прості хвильові обмотки,, а низьковольтні тягові двигуни тепловозів і їх генератори. - прості петлеві обмотки. В потужних тягових двигунах електровозів (більше 500 кВт) використовують петлеві обмотки.

Комбінована ("жаб'яча") обмотка не вимагає зрівнювальних з'єднань: секції складеної хвилевої обмотки виконують у ній роль урівнювачів першого роду для петлевої обмотки, а секції петлевої - є урівнювачами другого роду для складної хвилевої обмотки (див. рис. 3.9). Вважалось також, що вона менш схильна до іскріння і дугоутворення на колекторі. Тому, не дивлячись на відомі труднощі її виготовлення, гірше заповнення пазу, підвищені витрати ізоляційних матеріалів і більш високі робочі температури, "жаб'яча" обмотка широко застосовувалась в потужних електричних машинах.

Приведені всесторонні дослідження показали, однак, що "жаб'яча" обмотка не простою петлевою, зрівнювальні з'єднання першого оду в якій легко виконати. При цьому вартість матеріалів простої петлевої обмотки з урівнювачами не перевищує вартості еквівалентної "жаб'ячої".

Контрольні запитання і задачі

1. Що таке секція якоря? Як пов'язані-між собою кількості, секцій і колекторних пластин в машині постійного струму?

2. Якими параметрами характеризується обмотка якоря?

3. У чому полягає принципова, відмінність між простими петлевими і хвилевими обмотками?

4. У чому полягає відмінність складних обмоток від простих?

5. Які бувають зрівнювальні з'єднання і де вони застосовуються?

6. Якір чотириполюсної машини постійного струму має просту петлеву обмотку з кількістю активних сторін секцій N=28 і кількістю витків в секції , Визначити кроки обмотки, число колекторних пластин, накреслити її розвернуту схему і розставити щітки. (аналогічно рис. 3.4). Чому дорівнює струм паралельної гілки, якщо струм якоря І_я=40А? Вказати екві- потенціальні точки і з'єднати їх урівнювачами.

7. Виконати те ж, що і попередній-задачі, для простої хвилевої обмотки . Чому в ційобмотці є потрібне застосування урівнювачів?

8. Користуючись даними задачі 4 до част. 2 визначити ЕРС Е і напругу тягового двигуна, якщо в якорі його укладена проста петлева обмотка з кількістю активних сторін секцій N=738, спільним опором К_я=0,012 Ом; частота обертання п=11 об/с, а струм якоря І_я=І000 А. Які струм в паралельній гілці і струм в одному щіткотримачі?

9. Як зміниться ЕРС машини, якщо щітки зсунути з осей полюсів на кут а=18°2

10.Якими міркуваннями слід керуватися при виборі тину обмотки?

11. У чотириполюсного двигуна постійного стуму з хвилевою обмоткою кількість пазів якоря , кількість витків в секції , кількість елементарних пазів в одному реальному магнітний потік Вб, струм якоря А, частота обертання Визначити обертальний електромагнітний момент і електромагнітну потужність.

Пояснення; при розв'язанні задачі слід скористатися формулами (3.1), (3.1а), (3.29) і (В.18). Всі величини виражаються в одиницях СІ.

Дата добавления: 2014-12-25