2.3.2. Простая петлевая обмотка

Простой петлевой обмоткой называется такая об­мотка, в которой следующие по схеме одна за другой секции расположены в рядом лежащих элементарных пазах. Для непе­рекрещивающейся обмотки (рис.2.3, а)

Для выяснения свойств простой петлевой обмотки рассмотрим пример обмотки со следующими данными z_эл=20, р=2.

На основании формул (2.6.) и (2.8.):

Наглядное представление о размещении обмотки на якоре дает радиальная схема обмотки (рис.2.7, а). Активные провод­ники обмотки на этом рисунке обозначены кружками. Лобовые соединения со стороны коллектора помещены внутри окружности якоря, а невидимые, лобовые соединения вынесены за окружность якоря. Активным проводникам обмотки, лежащим в верхнем слое пазов, присвоены номера соответствующих пазов, а вторым сторо­нам этих секций, лежащим в нижнем слое других пазов, присвоены те же номера со знаком штрих. Направление э.д.с., наводимой в активных проводниках обмотки якоря и определяемой по правилу правой руки, на рис.2.7, а. показано крестиками и точками.

Рис. 2.7. Схема простой петлевой обмотки:

а – радиальная; б – развернутая

Для вычерчивания более удобна развернутая схема обмотки (рис.2.7, б). Здесь секции пронумерованы по верхнему слою.

Рис. 2.8. Схема простой петлевой обмотки:

в – условная.

При установке щеток, как отмечалось, исходят из того, чтобы результирующая э.д.с. машины была максимальной и щетки закорачивали те секции, которые пересекают геометрическую нейтраль (в этих секциях э.д.с. не наводится). На рис.2.7, а, б указанные секции выделены жирными линиями (5, 10, 15 и 20-я). Из сказанного следует, что в рассматриваемом примере должны быть установлены четыре щетки; одноименные из них должны быть соединены между собой.

Для того чтобы более четко представить порядок соедине­ния секций и выделить параллельные ветви, составляют условную схему обмотки (рис. 2.8, в). Из этой схемы видно, что число параллельных ветвей рассматриваемой обмотки 2а=4 равно чис­лу полюсов статора 2р=4. Аналогично можно показать, что соотношение

справедливо для любой машины, имеющей простую петлевую об­мотку.

Простые петлевые обмотки нашли применение в авиационных электрических генераторах мощностью от 5 кВт и выше.

2.3.3. Простая волновая обмотка

Простой волновой обмоткой называется такая обмотка, в которой после одного обхода коллектора приходят к коллекторной пластине, лежащей рядом с исходной.

Для неперекрещивающейся обмотки (рис.2.3, б) первая сек­ция второго обхода располагается слева от первой секции пер­вого обхода, т. е. в результате одного обхода происходит перемещение по якорю и коллектору на один элементарный паз (деление) влево.

Рис. 2.9. Схема простой волновой обмотки:

а – радиальная; б – развернутая;

Рис. 2.10. Схема простой волновой обмотки:

в – условная.

При одном обходе укладывается р секций, следовательно:

Отсюда

Второй частичный шаг y₂ определяется по формуле

Для выяснения свойств простой волновой обмотки рассмотрим пример обмотки со следующими данными: z_эл=19, р=2. На основании формул (2.6.), (2.10.) и (2.11.) имеем:

Согласно полученным данным на рис.2.9. построены радиальная (рис.2.9, а ) и развернутая (рис.2.9, б ) схемы обмотки. Устанавливая щетки при простой волновой обмотке, руководствуются теми же соображениями, что и при простой петлевой обмотке. В рассматриваемом примере установлены четыре щетки, причем одноименные соединены между собой.

Для более наглядного показа числа ветвей обмотки на рис.2.10, в приведена ее условная схема, из которой видно, что в простой волновой обмотке, несмотря на наличие четырех полю­сов, имеются только две параллельные ветви. В общем случае здесь справедливо соотношение:

Поэтому можно было в рассматриваемом примере ограничиться установкой на коллекторе только двух щеток. Но обычно уста­навливается все же полное число щеток, равное числу полюсов 2р. Это позволяет уменьшить ток, приходящийся на каждую щетку, и соответственно уменьшить размеры коллектора. Кроме того, установкой полного числа щеток достигается большая симметрия обмотки, что улучшает работу машины.

Простые волновые обмотки применяются в авиационных элек­трических генераторах мощностью до 3 кВт и двигателях мощно­стью

свыше 300 Вт.