1 2 J 4 5 6- 7 8 9 10 11 П и 115 16 П 18 19 2021 22 232f

Рис. 4.20. Схемы двухфазных однослойных концентрических обмоток: й - вразвалку, z=l6, 2р = 2, 9 = 4; б -с расчесанными катушками, z = 24, 2р = 4, - 3

1 21456 78910 1112imiS161718192021222524

Рис. 4.21. Схема двухфазной одно-двухслойной обмотки асинхронного конденсаторного двигателя, z = 24, 1р = А, q = 2

rFhlff ........

125 45678 91017121311151617161920212225

-4-и h

tti IJ

-ГТн

1П1ТП

7 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23

о со

СГ fiz ег

Рис. 4.23. Схема однослойной концентрической обмотки однофазного асинхронного двигателя с повышенным сопротивлением пусковой фазы, z = 24, 2р = 4:

а - катушка с бифилярной намоткой витков; б - условное обозначение катушки с бифилярными витками в схеме; в - схема обмотки

Рис. 4.22. Схема однослойной концентрической обмотки однофазного асинхронного двигателя с пусковой фазой, z = 24, 2р = 4, Qa = 4, Qb = 2

стично бифилярной намоткой пусковых фаз каждая катушка пусковой фазы наматывается из двух секций со встречным направ-

лением намотки. Одна секция, направление намотки которой совпадает с нужной для пуска машины полярностью, называется основной, а секция со встречной намоткой - бифилярной (рис. 4.23, о). Бифилярная секция имеет меньшее число витков, чем основная. На схемах обмоток такие катушки обозначают петлей, которая показывает наличие в данной катушке бифилярно намотанных витков (рис. 4.23, б).

Рис. 4.24. Распределение проводников синусной обмотки по пазам статора и кривая МДС обмотки асинхронного однофазного двигателя с пусковой фазой:

1 - проводники рабочей обмотки; 2 - проводники пусковой обмотки; 3 - кривая МДС

В ряде специальных машин малой мощности применяют более сложные обмотки с неравновитковыми катушками, например синусную обмотку. В синусной обмотке проводники фазы распределены в пазах неравномерно. Их число меняется от паза к пазу, что позволяет приблизить кривую МДС фазы к синусоидальной кривой (рис. 4.24). Обмоточный коэффициент таких

обмоток рассчитывается с помощью векторных диаграмм - звезд пазовых ЭДС.

4.7. Обмотки якорей машин постоянного тока

4.7.1. Особенности конструктивного вьшолнения обмогок якоря

Обмотки якорей машин постоянного тока двухслойные, в машинах мощностью до 30~4(>кВт выполняются из круглого провода, в машинах большей мощности или специального назначения - из прямоугольного обмоточного провода. Основным элементом обмотки является секция, которая состоит из одного или нескольких витков. Обмотку с одновитковыми секциями называют стержневой. Выводные концы каждой секции соединены с коллекторными пластинами. Так как каждая пластина коллектора соединяется с началом одной и концом второй секции, то число коллекторных пластин К равно числу секций S в обмотке якоря.

Несколько секций, пазовые стороны которых размещены в одном слое паза и имеют общую корпусную изоляцию, образуют катушку обмотки. Катушка имеет столько пар выводных концов, из скольких секций она состоит. Примеры заполнения пазов якоря проводниками (секционными сторонами) и изоляцией обмоток из круглого и прямоугольного проводов приведены на рис. 4.25.

Обмотки якорей могут быть петлевыми или волновыми, простыми или сложными.

Рис. 4.25. Примеры заполнения пазов якорей машин постоянного тока проводниками

обмотки и изоляцией:

о - полуовальный полузакрытый паз, обмотка из круглого провода; б - прямоугольный открытый паз, обмотка из прямоугольного провода ( = 3, = 2); е - прямоугольный открытый паз, стержневая обмотка ( п = 3, iis=l); i - корпусная изоляция; 2 - проводники обмотки; 5 - прокладка между слоями; 4 - прокладка под клин; 5 - пазовый клин, 6 - проволочный бандаж; 7 - прокладка под бандаж;

8 - прокладка на дно паза

Рис. 4.26. Обозначения шагов обмоток якоря: а - петлевой; б - волновой

Они характеризуются двумя частичными шагами, шагом по коллектору и по пазам (рис 4.26). Частичные шаги (первый у второй У2 и результирующий у) измеряются в так называемых элементарных пазах и не имеют эквивалента в линейных размерах. Под элементарным понимают условный паз, в котором расположено по одной секционной стороне в каждом слое. Отсюда число элементарных пазов якоря = S = К = zu , где и - число секций в катушке якоря. Шаг по коллектору измеряется числом коллекторных делений и определяет расстояние между началом и концом секции по окружности коллектора. Расстояние между сторонами катушки в пазовых делениях якоря определяет шаг обмотки по пазам у.

Шаг по пазам и первый частичный шаг связаны соотношением у = y\Ju . В большинстве обмоток у1 /и - целое число. При этом обмотка равносекционная. Если у,/и

п 1е

целое число, то обмотка ступенчатая. Ступенчатых обмоток по возможности избегают из-за технологических трудностей их выполнения.

4.7.2. Петлевые обмотки якоря

В простых петлевых обмотках у = у = = + 1 н у = у-у2- Большее распространение получили обмотки с = Н-1 (рис. 4.27),

так как при Ук = - i лобовые части секций несколько удлиняются и возникает дополнительное перекрещивание в лобовых частях обмотки. Первый частичный шаг петлевой обмоткн близок к полюсному делению: у, = = гэ/2р + , где - дробь, при которой у, -целое число. Величина характеризует укорочение (удлинение) шага yi по сравнению с полюсным делением. Обмотки с укороченными шагами более употребительны.

Петлевая обмотка требует установки щеток через каждое полюсное деление, т. е. на 2р щеточных болтах. При этом в обмотке образуется 2р параллельных ветвей. Таким образом, в простой петлевой обмотке число параллельных ветвей всегда равно числу полюсов, т. е. 2а = 2р. Несимметрия ЭДС и сопротивлений параллельных ветвей вызывает возможность возникновения уравнительных токов, перегружающих щеточные контакты и ухудшающих коммутацию. Поэтому в якорях с петлевой обмоткой машин с 2р.>2 обязательно устанавливают уравнительные соединения первого рода.

На рис. 4.27 условно показаны только два уравнительных соединения. На якорях машин обычно устанавливают по нескольку соединений на каждую пару полюсов либо по одному соединению на каждый паз якоря. В мапшнах большой мощности с затрудненной коммутацией каждая секция обмотки якоря соединяется уравнительным соединением. Конструктивно уравнительные соединения располагаются под лобовыми частями обмотки якоря со стороны коллектора или со стороны, противоположной коллектору (рис. 4.28). Установка уравнительных соединений приводит к усложнению технологического процесса изготовления и удорожанию машины, поэтому петлевую обмотку применяют лишь в тех машинах, в которых не может быть выполнена простая волновая обмотка.

В машинах с большими номинальными токами якоря для увеличения числа парал-лельньк ветвей выполняют сложную петлевую обмотку. Число параллельных ветвей в сложной петлевой обмотке 2а = 2рга, и шаг по коллектору у = т, где т - число ходов обмотки.

В зависимости от отношения К/т сложная петлевая обмотка может быть однократно или т-кратко замкнута.

В сложных петлевых обмотках необходима установка уравнительных соединений не только первого, но и второго рода, соединяющих точки теоретически равного потенциала, принадлежащие разным простым обмоткам, объединенным в сложную.