Будова обмоток

Частина 3. Якірні обмотки машин постійного струму.

Сучасні електричні машини виконують в основному з зубчатими барабанними якорями, в пази котрих вкладають двошарові обмотки.

Основним елементом обмотки якоря є секція, що складається з одного або декількох послідовно з'єднаних витків. У кожному пазові знаходиться, як правило, декілька секцій (рис. 3.1а), ізольованих загальною корпусною ізоляцією від стінок, паза Вони утворюють котушку якоря. В цьому випадку говорять, що кожному реальному пазові відповідає декілька двошарових елементарних пазів.

Секція якоря має дві активні сторони - верхню і нижню. Перехід з верхнього шару в нижній виконують за допомогою головки в заданій лобовій частині секції, Кінці передньої лобової частини секції приєднують (припаюють) до колекторних пластин (див. рис. 1.6), причому початок наступної секції під'єднують до тої ж колекторної пластини, що і кінець попередньої. Це створює неперервність обмотки. Загальна кількість секцій завжди дорівнює числу колекторних пластин і числу елементарних пазів:

(3.1)

де - число колекторних пластин або елементарних пазів, які приходяться на один реальний паз,

Рис.3.1 Розташування провідників у пазах якоря «на ребро» (а) і «лежачи» (б): 1-клин; 2-прокладки; 3-виткова; 4-корпусна; 5-покрівельна ізоляція.

Рис.3.2 Загальний вигляд петлевої обмотки (а) і схема з’єднання її секцій

Рис.3.3 Схема розташування діаметральної, вкороченої і подовженої секцій в магнітному полі електричної машини

Оскільки кожен виток секції утворений її двома сторонами (провідниками), то повне число провідників в якорі

(3.1,а)

де - число витків в секції.

В останні роки, особливо в тягових електричних машинах, широке розповсюдження дістала багатошарова конструкція пазу (рис. 3.1б), в якій більше заповнення міддю і краща віддача теплоти кожним провідником стінками пазу, хоча принципової різниці між пазами на рис. 3.1а і 3.1б немає: другий можна отримати, розмістивши провідники першого "лежачи"; В обох, тому обмотка, виконана конструктивно за рис, 3.1б, також є двошаровою.

ЕРС, що виникають в кожній з активних сторін секцій повинні додаватися, тому сторони секцій розміщують під полюсами різної полярності на відстані що дорівнює довжині полюсного поділу х (рис. 3.2). Обмотки, у яких, тобто сторони секцій знаходяться під кутом 180° ел. по відношенню одна до одної, отримали назву діаметральних, на відміну від хордових, де.

Нарис. 3.3 показані три секції, у яких: (секція); (секція ас) і (секція). Контур діаметральної секції охоплює весь магнітний потік Ф₀, що відповідає площі, яка обмежена кривою індукції у повітряному проміжку. Контур хордової вкороченої секції ас охоплює тільки частину цього потоку; тому ЕРС, що виникає у ній буде менша, ніж у секції аb, на величину пропорційну заштрихованій площі, відповідній вкороченню bс. Подовжена секція аd отримує від'ємний приріст потоку, що відповідає заштрихованій площі на відстані bd. Якщо вкорочення bс та подовження bd дорівнюють одне одному, то ЕРС в секціях ас і аd також дорівнюватимуть одна одній; але для виготовлення подовженої секції потрібно більше міді та ізоляції на виконання її лобових частин. Тому на практиці подовжені обмотки не використовують.

Основним типом обмотки є вкорочена () і тільки у невеликих машинах можна зустріти діаметральні обмотки. Необхідність вкорочення обмоток буде обґрунтована в част.5.

Дата добавления: 2014-01-04