Електричні машини

§ 3.2. Проста хвильова обмотка барабанного якоря

§ 3.2. Проста хвильова обмотка барабанного якоря
Особливістю простої хвильової обмотки барабанного якоря є те, що число паралельних віток її 2а = 2 незалежне від числа полюсів машини. Ця властивість даної обмотки обумовлює і інший порядок з’єднання секцій між собою в порівнянні з розглянутою вище простою петлевою обмоткою. При числі полюсів машини 2р = 2 обидві ці обмотки рівноцінні, оскільки число паралельних віток в обох випадках 2а = 2. Тому просту хвильову обмотку в малих машинах зазвичай застосовують при числі полюсів машини 2р = 4 або більше.
На рис. 3.5 для ілюстрації представлена в розгорнутому вигляді схема простої хвильової обмотки барабанного якоря при числі полюсів машини 2р = 4і числі пазів і колекторних пластин z2 = K = 9 з позначенням на ній кроків по секціях і колектору. Як показує рис. 3.5, секції цієї обмотки мають форму хвиль, початки й кінці яких на відміну від секцій простої петлевої обмотки (див. рис. 3.3) приєднуються до колекторних пластин, зсунули по колу одна відносно іншої на крок уK > 1. Тоді при послідовному з’єднанні секцій між собою обидва часткових кроки обмотки по секціях y1 і у2 мають зсув за схемою в одну сторону і обмотка при одному обході якоря утворить хвилю. Результуючий крок її по секціях у = у1 + у2. По цих ознаках така обмотка якоря одержала назву хвильової, або послідовної. При одному обході якоря послідовно з’єднуються між собою стільки секцій обмотки, скільки пар полюсів р має машина. Кінець р-ї секції приєднується до сусідньої колекторної пластини з тією, з якої починається обхід якоря. Так, наприклад, у представленій на рис. 3.5 схемі при р = 2 перший обхід якоря починається з колекторної пластини 1 і закінчується на пластині 9 після послідовного з’єднання двох секцій. Після цього починається другий обхід якоря і т.д. доти, поки не будуть з’єднані послідовно всі секції і обмотка замкне сама на себе через пластину 1.
Для визначення положення щіток на колекторі потрібно схему (див. рис. 3.5) при 2р = 4 розділити на чотири зони, кожна з яких рівна полюсному кроку τ2, і намітити умовно прямокутники полюсів із вказівкою відповідної полярності їх. При зазначеному на схемі напрямку обертання якоря зліва направо і полярностях полюсів стрілками показані напрямки е.р.с. у провідниках. Число необхідних щіток на колекторі в даній обмотці повинно бути рівним двом, тому що число її паралельних віток 2а = 2, хоча число полюсів машини тут 2р = 4. Однак на практиці число щіток на колекторі і у цій обмотці зазвичай встановлюється рівним числу полюсів 2р, тобто у відповідності з числом нейтральних зон у магнітній системі машин. Цим досягається зменшення осьової довжини колектора.
Так як при одному обході якоря число результуючих кроків обмотки у дорівнює числу пар полюсів машини р, а всього при цьому проходиться (S – 1) секцій (див. рис. 3.5), то
,
звідси результуючий крок простої хвильової обмотки якоря по сек¬ціям
(3.4)
З іншого боку, відповідно до схеми, зображеної на рис. 3.5, результуючий крок
(3.5)
Часткові кроки даної обмотки по секціях на підставі рівняння (3.5) будуть:
якщо у - число парне:
(3.6)
якщо у - число непарне:
Крок по колектору уK у будь-якій обмотці завжди дорівнює результуючому кроку по секціях y, тому, з рівняння (3.4),
(3.7)
так як S = К.