Устройство обмоток якоря и их характеристики

обмоток якоря машин постоянного тока.

ее основные части.
Простая петлевая обмотка.
Простая волновая обмотка.
Применение петлевой и волновой обмоток.
Сложные и комбинированные обмотки.

2017

Обмотка якоря - это замкнутая система проводников, определенным образом уложенных в пазы сердечника якоря и присоединенных к коллектору. Она состоит из отдельных секций, которые могут объединяться в катушки.
Секция - это часть обмотки, расположенная между двумя коллекторными пластинами, следующие одна за другой по ходу обмотки. Все секции между собой соединены последовательно, и конец последней секции соединен с началом первой. Секции могут быть одновитковые и многовитковые.

2017

Схемы одновитковой (а) и многовитковой (б) секций:
1 — активные проводники; 2 — лобовая часть;
3 — активная сторона; 4 — коллекторные пластины

2017

Секцию обмотки укладывают в пазы таким образом, чтобы одна из ее активных сторон находилась в верхнем слое, а другая — в нижнем. На схемах стороны секции, расположенные в верхнем слое, изображают сплошными линиями, а в нижнем слое — штриховыми.

2017

Верхняя активная сторона одной секции и нижняя активная сторона другой секции, уложенные в одном пазу образуют элементарный паз Zэ
Для якорной обмотки можно записать:

где Zэ - элементарный паз,
S – число секций в обмотке якоря,
К – число коллекторных пластин.

Полюсное деление – это часть поверхности якоря, приходящаяся на один полюс, м

D – диаметр якоря, м
2р – число главных полюсов в машине.

2017

Концы секций присоединяют к коллекторным пластинам, при этом к каждой пластине присоединяют конец одной секции и начало следующей т.е. на каждую секцию приходиться одна коллекторная пластина.

2017

Обмотки якоря подразделяются на две основные группы: волновые (последовательные) и петлевые (параллельные)
В электрических машинах применяются обмотки якоря следующих типов:
простая волновая,
простая петлевая,
сложная волновая,
сложная петлевая
комбинированная.

2017

Форма якорных катушек при волновой (а) и петлевой (б) обмотках:
1, 4 — пазовые части (верхняя и нижняя стороны); 2, 5 — задняя и передняя лобовые части; 3 — задняя головка; 6 — концы секций, припаиваемые к коллектору

обмотки сначала последовательно соединяют секции, расположенные под одним полюсом, а затем соединяют секции, расположенные под следующим полюсом. Начало и конец каждой секции присоединяются к соседним коллекторным пластинам. За один обход по якорю укладывается вся обмотка.
Число параллельных ветвей (2а) равно числу главных полюсов в машине (2р). Условие 2а = 2р выражает основное свойство простой петлевой обмотки: чем больше число полюсов, тем больше параллельных ветвей имеет обмотка, следовательно, тем больше щеточных пальцев должно быть в машине.

необходимо знать ее результирующий шаг у, который представляет собой расстояние между расположенными в одном слое активными сторонами двух следующих друг за другом секций.
у = у1 - у2
у1-первый частичный шаг обмотки по якорю – это кротчайшее расстояние между активными сторонами первой секции,
у2 -второй частичный шаг обмотки по якорю – это расстояние между активной стороной нижнего слоя второй обмотки и активной стороной верхнего слоя первой секции.
шаг по коллектору ук.- это расстояние между двумя коллекторными пластинами, к которым присоединены начало и конец одной секции.

схема простой петлевой обмотки

Параллельные ветви простой петлевой обмотки

петлевой обмотки

под разными парами полюсов. За один обход по якорю укладывается столько секций, сколько пар полюсов имеет машина. Конец последней по обходу секции присоединяется к коллекторной пластине, находящейся рядом с исходной.

вид волновой обмотки (а) и схема соединения ее секций (б)

необходимо знать ее результирующий шаг у , первый у1 и второй у2 частичные шаги, а также шаг по коллектору ук.
Число параллельных ветвей (2а) независимо от числа полюсов (2р) всегда равно двум.

схема простой волновой обмотки

Параллельные ветви простой волновой обмотки

одинаковом количестве полюсов и секций в обмотке якоря петлевая обмотка имеет больше параллельных ветвей, поэтому применяется в машинах, рассчитанных на большие токи (тяговые двигатели электровозов и тепловозов, а также электровозные генераторы возбуждения, используемые при рекуперации).
Волновая обмотка имеет больше секций в каждой параллельной ветви, поэтому применяется в машинах, рассчитанных на большие напряжения (вспомогательные машины электровозов и электропоездов с U=1500—3000 В, и у некоторые тяговые двигателей электропоездов.).

обмотки представляют несколько простых, уложенных на одном якоре и присоединенных к одному коллектору. Число параллельных ветвей пропорционально числу простых обмоток в сложной.
Комбинированная обмотка представляет собой сочетание петлевой и волновой обмоток. Она имеет наилучшие характеристики, но из-за технологической сложности изготовления применяется редко.

для локомотивных бригад», стр. 107-115.
А.В. Грищенко «Электрические машины и преобразователи подвижного состава», стр. 18-26.
А.А. Дайлидко «Электрические машины тягового подвижного состава », стр. 21-28.
Работа с конспектом.
Подготовка к опросу по пройденному материалу.