www.chms.ru - вывоз мусора в Балашихе 

Динамо-машины  Нагревание и охлаждение 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 [ 77 ] 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92

будет равна нулю, так как в этом случае в каждую параллельную ветвь будут входить проводники с э. д. с, 1; сумма которых равна нулю.

Напряжение на щетках, равное э. д. с. параллельной ветви обмотки, будет при большом числе витков обмотки практически постоянным по величине. Рассматривая вращающийся якорь (рис. 5-7), мы видим, что витки параллельной ветви, э. д. с. которых определяют напряжение на щетках, все время находятся в поле одной и той же полярности и, следовательно, 3 сумме дадут э. д. с. одного направ-, ления, несмотря на то, что э. д. с. каждого витка при его вращении будет переменной.

Приспособливать обмотку якоря для непосредственного контакта со щетками нецелесообразно; гораздо лучше и надежнее этот контакт обмотки со щетками осуществить при помощи пластин коллектора; они при этом соединяются проводниками с отдельными витками замкнутой об.мотки яко- ря (ipnc. 5-8), и, таким образом, щетки посредством коллектора так же делят обмотку якоря на параллельные ветви, как это было при непосредственном их контакте с проводниками якоря.

Идея применения коллектора в машинах постоянного ток впервые была осуществлена русским академиком Б. С. Якоби в изобретенном им двигателе постоянного тока (1834 г.).

Чем больше коллекторных пластин

приходится на один полюс, тем мень-


Рис. 5-й, Коллекторные пластины как замена непосредственного контакта щеток с проводниками якоря.

ше будут так называемые коллекторные пульсации напряжения на щетках. Они определяются как отношение разности максимального и среднего напряжений к среднему напряжению.

5-3. Якорные обмотки машин постоянного тока

а) Общие определения. Кольцевой якорь со спиральной обмоткой в настоящее время не при.меняет-ся, так как более выгодным и надежным является барабанный якорь с обмоткой, все проводники которой укладываются на его внешней поверхности.

При барабанном якоре обмотка состоит из витков, имеющих ширину, равную (или почти равную) полюсному делению. Здесь виток охватывает весь поток Ф, вступающий в якорь, и э. д. с. в нем получается в 2 раза больше, чем в витке спиральной обмотки, где максимальный поток, охватываемый витком, равен половине потока, вступающего в якорь. Поэтому для получения одной и той же э. д. с. при барабанной обмотке требуется витков в 2 раза меньше, чем при кольцевой. К тому же изготовление кольцевой обмотки гораздо сложнее и условия ее охлаждения хуже, чем барабанной обмотки.

Проводники барабанной обмотки укладываются в пазы. Они называются активными проводниками. Два активных проводника, соединенных друг с другом, образуют виток. Витки соединяются между собой и с коллекторными пластинами и образуют замкнутый контур.

Часть обмотки, находящаяся прн ее обходе между следующими друг за другом коллекторными пластинами, называется секцией. Секция может состоять из одного или нескольких витков (рис. 5-9). Ширину секции следует выбирать или равной полюсному делению (расстояние по окружности якоря между осями соседних полюсов), или близкой к нему. Секционные стороны в пазах обычно размешают в два слоя. На рис. 5-10 показаны пазы якоря с размещенными в них секционными сторонами. Здесь прямо-уюльниками изображены секционные стороны, которые могут состоять из




Рис. 5-9. Одновитковая секция, заложенная в пазы (й), и трехвитковая секция (б).

ОДНОГО или нескольких активных проводников.

Для того чтобы правильно соеди-нить секции обмотки между собой и с коллекторными пластинами, нужно найти шаги обмотки. Их целесообразно измерять числом элементарных пазов, причем под последними понимаются условные пазы с двумя секционными сторонами, расположенными одна над другой. На рис. 5-10,а показаны реальные пазы, которые в то же время являются и элементарными. На рис. 5-10,6 и в показаны пазы, из которых каждый состоит соответственно из двух и трех элементарных пазов. Нумерация элементарных пазов производится так, как показано на рис. 5-10.

Секция обмотки укладывается в пазы таким образом, чтобы одна ее сторона находилась в верхнем слое паза, а другая сторона в нижнем слое. На рис. 5-11 изображены секции обмоток. Здесь часть секции, находящаяся в верхнем слое, изображена сплошной линией, а часть секции, находящаяся в нижнем слое, - пунктирной линией.

Барабанные обмотки делятся на петлевые и волновые. Секции петлевой обмотки показаны на рнс. 5-11,а и волновой обмотки - на рис. 5-11,6

Различают следующие шаги обмоток (рис. 5-11):

yi - первый шаг, равный ширине секции или расстоянию между начальной и конечной сторонами секции;

f23 *SS

loool

Рис. 5-10. Пазы якоря.

У2 - второй шаг, равный расстоянию между конечной стороной одной секции и начальной стороной следующей секции;

г/ - результирующий шаг, равный расстоянию между начальными сторонами следующих друг за другом секций;

Ук - шаг по ко л л е кт о р у, равный расстоянию между началом и концом секции по окружности коллектора (измеряется число.м коллекторныхделений, т. е. расстояний между серединами соседних коллект!орных пластин).

Если у измеряется числом делений элементарных пазов, то у и ук выражаются одним и тем же числом, т. ё.

У = У.. (5-1)

Если обозначить: S - число секций, К - число коллекторных пластин, - число элементарных пазов, то

S=K = Z,. (5-2)

Минимальное число параллельных ветвей 2 а замкнутой обмотки равно двум, т. е.

2а gt; 2. (5-3)

Для обеспечения симметрии обмотки общее число секций выбирается таким образом, чтобы на каждую пару параллельных ветвей приходилось целое число секций. В этом случае имеем:

s а

=целому числу. (5-4)

б) Петлевая обмотка. При петлевой обмотке первый шаг делается по окружности якоря в одну сторону, второй шаг - в протиЕоположную (рис. 5-11,а), поэтому шаги петлевой обмотки связаны соотношением

(5-5)

J L.

a/ 6)

Рис 5-11 Секции якорных обмоток.




I

LXL-bbSi!---- - l L

Рис. 5-12. Схема-развертка простой петлевой обмотки. 2з=5=УС=24; 2р=2а = 4;

У = Ук=- У, = lt; lt;/s = 5-

Обычно г/1 gt;г/2 и г/ gt;0. Такая обмотка называется не перекрещенной или правой. Здесь при обходе секций мы будем все время смещаться вправо. При У1 lt;у2 и у lt;0 получается перекрещенная или левая петлевая обмотка. В этом случае при обходе обмотки будем все время смещаться влево. Левая обмотка на практике почти не встречается.

Число параллельных ветвей петлевой обмотки определяется числом полюсов 2р и значением результирующего шага у. В общем случае число параллельных ветвей петлевой обмотки равно:

2а = 2/72/. (5-6)

На рис. 5-11,а показаны две секции петлевой обмотки с шагом г/ = г/к=1-Такая обмотка называется простой петлевой. Она имеет число параллельных ветвей, равное числу полюсов: 2a = 2p. Простые петлевые обмотки применяются !для машин средней и большой мощности.

Если у gt;1, то получается сложная петлевая о б м о т к а. Петлевую обмотку называют также параллельной, и соответственно различают простую и сложную параллельные обмотки. 1

На. рис. 5-12 приведена схема-развертка простой петлевой обмотки при

Z = S = A: = 24, 2/7 = 2а = 4. Шаги обмотки взяты равными:

f/i = 6; У - у1 - у; г/2 = 5.


Рис. 5-12а. Радиальная схема простой петлевой обмотки (кривые вне якоря условно показывают лобовые соединения иа задней стороне машииы, кривые внутри якоря - лобовые соединения иа ее передней стороне; см. рис. 5-12).

Если схему начертить на полосе бумаги и обернуть ею цилиндр подходящих размеров, то мы получим наглядное представление о соединении секций между собой и с коллекторными пластинами.

Для той же самой обмотки на рис. 5-12а представлена так называемая радиальная схема.

На рис. 5-12 показаны полюсы и э. д. с, наведенные в секционных сторонах. Мы приняли, что полюсы расположены над обмоткой и что якорь относительно полюсов и щеток движется вправо.

При выбранном положении якоря относительно полюсов получаются четыре параллельные ветви (2а = 2р= = 4); они показаны на рис. 5-13. где цифрами без штриха обозначены верхние секционные стороны, а цифрами со штрихом - нижние.

При перемещении якоря некоторые секции замыкаются щетками. Они в это время не участвуют в создании э. д. с. параллельной ветви. Для рас-сматривае.мого случая мы будем иметь то 6, то 5 секций в каждой параллельной ветви. В соответствии с этим напряжение на щетках будет несколько измеИяться по величине, оставаясь постоянным по направлению. В практических случаях, когда взято на параллельную ветвь обмотки 15-20 и больше секций, коллекторные пульсации



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 [ 77 ] 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92