Общий вид волновой обмотки (а) и схема соединения секций (б). Формы якорной катушки при волновой обмотке.

1, 4 — пазовые части; 2, 5 — лобовые части; 3 — задняя головка; 6 —концы секций, припаиваемые к коллектору.

Результирующий шаг обмотки у = у₁ + у₂, частичные шаги (у₁≈ y₂) приблизительно равны. полюсному делению τ, а шаг по коллектору у_К — двойному полюсному делению. Между шагом по коллектору у_К и количеством коллекторных пластин К существует зависимость: pу_К ± 1 = К, откуда у_К = (К ± 1)/р.

Так как величина у_К должна быть целым числом, то число коллекторных пластин К не может быть произвольным. В якоре барабанного типа направление ЭДС сохраняется неизменным во всех сторонах секций, расположенных в пределах одного полюсного деления, т. е. в S/(2p) сторонах секций. В простой волновой обмотке при одном обходе окружности якоря соединяют последовательно 2р сторон секций, поэтому количество секций в каждой параллельной ветви Sв = pS/(2p) = S/2, а число параллельных ветвей обмотки

2a = S/Sв = 2.

Следовательно, число параллельных ветвей при простой волновой обмотке не зависит от числа полюсов и всегда равно двум; поэтому такую обмотку часто называют последовательной. Уравнительные соединения при простой волновой обмотке не требуются, так как в каждую параллельную ветвь входят секции, стороны которых расположены под всеми полюсами. В результате неравенство потоков отдельных полюсов не вызывает неравенства ЭДС в параллельных ветвях.

Последовательность соединения отдельных секций волновой обмотки и образующиеся при этом параллельные ветви показаны на примере волновой обмотки чегырех-полюсной машины, имеющей 19 секций.

S = К =19, у₁ = 5, у₂ = 4, у = у_К= 9

При волновой обмотке в машинах малой мощности устанавливают только два щеточных пальца; в более мощных машинах для уменьшения плотности тока под щетками и улучшения токосъема обычно ставят полный комплект (2р) щеточных пальцев.

Области применения простых петлевых и волновых обмоток.

Двухполюсные машины небольшой мощности выполняют с простой петлевой обмоткой, так как при двух полюсах волновая обмотка превращается в петлевую. По мере увеличения мощности переходят к более компактным четырехполюсным машинам, имеющим меньшую массу, чем двухполюсные. Четырехполюсные машины небольшой и средней мощности часто имеют волновую обмотку, не требующую применения уравнительных соединений. При повышенном напряжении на щетках (до 1000 В и более) такую обмотку применяют в четырехполюсных машинах мощностью до 200—300 кВт.

Если напряжение на коллекторе невелико (110 или 220 В), то уже при мощности в десятки киловатт применяют четырехполюсные машины с петлевой обмоткой для уменьшения тока ia в параллельной ветви. Его значение даже в весьма мощных машинах не должно превышать 250—300 А, так как при выполнении обмотки из проводников большого сечения возникают значительные технологические трудности при изготовлении якорных катушек и их укладке. При простой петлевой обмотке ток ia = Ia/(2a) = Ia/(2p), поэтому с увеличением мощности и тока машины для сохранения тока ia в допустимых пределах увеличивают число полюсов.