4.7.3. Волновые обмотки якоря
В машинах с номинальным током якоря не более 500—600 А большее распространение получили волновые обмотки (рис. 4.32). В простых волновых обмотках у = у^+уг и 2а = 2 независимо от числа полюсов машины. Достоинствами простых волновых обмоток являются отсутствие уравнительных соединений и возможность эксплуатации машины при неполном числе щеточных болтов. Последняя особенность обмотки используется например, в ряде тяговых двигателей в связи с ограниченным пространством для размещения полного комплекта (2р) щеточных болтов.
18 | 1 | 2 | 3 | 4 \S | 6- | 7 | 8 \ 9 | ?g| 11 | /^ 173 \14 \i5\16\n
Рис. 4.31. Схема двухходовой петлевой обмотки якоря при К/р, равном нечетному числу,
с уравнительными соединениями
Рис. 4.32. Схема простой волновой обмотки якоря, z = 17, К= 51, и„ = 3
Рис. 4.33. Схемы волновых несимметричных обмоток якорей:
а-обмотка с «мертвой» секцией, г = 18, К=П, 2/> = 4; б - искусственно замкнутая обмотка, z=18,
*=18, 2р = 4
Шаг по коллектору простой волновой обмотки (рис. 4.32) равен ук = (К + 1) /р (при знаке «+» обмотка получается с перекрещивающимися лобовыми частями, поэтому знак «—» в формуле стоит как основной). Если ук не равен целому числу, то обмотка не может быть выполнена симметричной. В отдельных машинах, например в широко распространенных машинах с 2р = 4, при четном z или четном цп иногда выполняют несимметричную волновую обмотку с «мертвой» секцией (рис. 4.33, а). Коллектор такой
машины содержит на одну пластину меньше, чем число элементарных пазов или число всех секций в обмотке. При К > 100 несимметрия в таких машинах практически не сказывается.
При ук, не равном целому числу, возможно также применение искусственно замкнутой волновой обмотки (рис. 4.33, б), в которой число секций на единицу больше чисел z3 и К. Секция этой обмотки, для которой «нет места» в пазах якоря, вырождается в соединительный проводник, замыкающий ко-
Рис. 4.34. Схема и последовательность укладки двуххордовой обмотки якоря, г = 9, 2р = 2,
К=9: а —схема обмотки; б - последовательность укладки витков в пазы якоря
нец последней секции с началом первой секции обмотки.
В машинах специальных назначений находят применение сложные волновые обмотки с т > 1. Для них уу. = (К + т)/2р. Число параллельных ветвей сложной волновой обмотки 2а ~ 2т. В них так же как и в сложных петлевых обмотках, необходима установка уравнительных соединений второго рода.
В ряде машин средней мощности для снижения тока в параллельных ветвях и во избежание необходимости установки уравнительных соединений применяют комбинированную, так называемую лягушачью обмотку, катушки которой состоят из секций волновой и петлевой обмоток и с каждой пластиной коллектора соединены секции как петлевой, так и волновой обмотки.
Таким образом, в пазах якоря размещаются как бы две самостоятельные обмотки — волновая и петлевая. Число параллельных ветвей этих обмоток должно быть одинаковым, поэтому волновая обмотка должна быть сложной. Число параллельных ветвей лягушачьей обмотки в 2 раза больше, чем петлевой для данной машины.
Уравнительные соединения в комбинированных обмотках не требуются, так как секции волновой обмотки играют роль уравнительных соединений для петлевой обмотки, а секции петлевой — уравнительных соединений сложной волновой. Благодаря этому лягушачья обмотка нашла распространение несмотря на технологическую сложность изготовления ее катушек.
Укладка обычных двухслойных обмоток якорей не может быть механизирована из-за необходимости подъема шага на заключительной стадии этой операции. Поэтому в якорях, предназначенных для механизированной укладки, применяют несколько измененные схемы, например двуххордовую обмотку (рис. 4.34).
4.8. Компенсационные обмотки машин постоянного тока
Компенсационные обмотки применяют для компенсации действия реакции якоря в машинах большой мощности. Обмотка выполняется из прямоугольного провода. Катушки укладываются в пазы, выштампо-ванные в полюсных наконечниках, так, что одна сторона катушки располагается в пазах наконечника одного полюса, другая — в пазах наконечника другого. Компенсационная обмотка в большинстве машин однослойная,
выполненная концентрическими катушками, соединенными последовательно с обмоткой дополнительных полюсов (рис. 4.35).
В последние годы появилась тенденция устанавливать компенсационные обмотки и в машинах средней мощности. Это позволяет уменьшить воздушный зазор машины, что приводит к возможности уменьшения ее габаритов из-за снижения требуемой МДС обмотки возбуждения.
4.9. Обозначение выводов
обмоток машин
постоянного тока
ГОСТ 26772-85 устанавливает две различные системы обозначений выводов обмоток машин постоянного тока: для машин, разработанных после введения этого ГОСТ (с 1.01.1987 г.), и для ранее разработанных и модернизируемых машин. Для ранее разработанных и модернизируемых машин постоянного тока сохраняется система обозначений, установленная ГОСТ 183-74 (табл. 4.9) и состоящая из букв русского алфавита и цифр.
Обозначение начала (цифра 1) и конца (цифра 2) каждой из обмоток должно соответствовать протеканию тока в направлении от начала к концу обмотки при правом вращении машины в двигательном режиме во всех обмотках, кроме размагничивающей на главных полюсах. Если в машине имеется несколько обмоток одного наименования, то их начала и концы после буквенных обозна-
Таблица 4.9. Буквенные и цифровые
обозначения выводов обмоток электрических
машин постоянного тока (по ГОСТ 183-74)
|
Обозначение |
|
Наименование обмотки |
выводов |
|
|
Начало |
Конец |
Обмотка якоря |
Я1 |
Я2 |
Компенсационная |
К1 |
К2 |
Обмотка добавочных по- |
Д1 |
Д2 |
люсов |
|
|
Последовательная |
С1 |
С2 |
Независимая |
HI |
Н2 |
Параллельная |
Ш1 |
Ш2 |
Пусковая |
П1 |
П2 |
Уравнительная |
У1 |
У2 |
(уравнительный провод) Особого назначения |
|
|
01, 03 |
02, О4 |
|
Рис. 4.35. Схема соединений компенсационной обмотки и обмотки до-/ — главные полюсы; 2 — добавочные полюсы; 3 — обмотка добавочных полюсов;
Таблица 4.10. Буквенно-цифровые обозначения выводов обмоток машин постоянного тока (по ГОСТ 26772-85)
|
Обозначение |
|
Наименование обмотки |
выводов |
|
|
Начало |
Конец |
Обмотка якоря |
А1 |
А2 |
Обмотка добавочного |
В1 |
В2 |
полюса |
|
|
Двухсекционная доба- |
|
|
вочного полюса, при- |
|
|
соединенная к якорю |
|
|
с обеих сторон, с че- |
151 |
152 |
тырьмя выводами |
гв\ |
252 |
Компенсационная |
с\ |
С2 |
Компенсационная, |
|
|
двухсекционная, при- |
|
|
соединенная к якорю с |
|
|
обеих сторон, с че- |
\с\ |
\С1 |
тырьмя выводами |
2С1 |
2С2 |
Последовательная об- |
т |
D2 |
мотка возбуждения |
|
|
Параллельная обмотка |
El |
F2 |
возбуждения |
|
|
Независимая обмотка |
F1 |
F2 |
возбуждения |
|
|
Независимая обмотка |
|
|
возбуждения с четырь- |
|
|
мя выводами для по- |
|
|
следовательного и па- |
F\ |
F2 |
раллельного включения |
F5 |
F6 |
Вспомогательная по про- |
т |
т |
дольной оси |
|
|
Вспомогательная по по- |
л |
Л |
перечной оси |
|
|
чений (Ш, Я и т. п.) должны иметь цифровые обозначения, стоящие после соответствующих букв, например ШЗ — Ш4; НЗ — Н4; С5-С6.
Для вновь разрабатываемых машин установлены обозначения, состоящие из букв латинского алфавита и цифр (табл. 4.10), соответствующие СТ СЭВ 3170-81 и публикации МЭК 34-8. В этой системе цифры, стоящие после букв в обозначениях нескольких обмоток возбуждения, работающих по одной и той же оси, проставляются в такой последовательности, чтобы при протекании тока от зажимов с меньшим номером к зажимам с большим номером магнитные поля этих обмоток совпадали по направлению. В машинах со взаимосвязанными обмотками добавочных полюсов и компенсационной для обозначения вывода применяется буква С.
Обозначения внутренних присоединительных выводов указываются в скобках.
Для обозначений выводов обмоток машин постоянного тока малой мощности как ранее разработанных, модернизируемых, так и вновь разрабатываемых при диаметре корпуса не более 40 мм и при отсутствии места для буквенно-цифровых обозначений допускается цветовое обозначение (табл. 4.11) проводами с разноцветной изоляцией, краской и т. п.
Обозначения наносятся непосредственно на концы обмоток (на кабельные наконечники, на шинные концы или специальные обжимы, плотно закрепленные на проводах). Навеска на выводные концы обмоток бирок с обозначениями не допускается.
бавочных полюсов, 2р = 6, а = 2: 4 — компенсационная обмотка
Таблица 4.11. Цветовые обозначения выводов обмоток машин постоянного тока
Наименование обмотки |
Цветовой код вывода |
||
Начало |
Конец |
Дополнительный вывод |
|
Обмотка якоря Последовательная обмотка возбуждения Вторая группа катушек последовательной обмотки возбуждения (при наличии двух групп или двух отдельных катушек) Параллельная обмотка возбуждения Вторая группа катушек параллельной обмотки возбуждения (при наличии двух групп или двух отдельных катушек) |
Белый Красный Синий Зеленый Желтый |
Белый с черным Красный с черным Синий с черным Зеленый с черным Желтый с черным |
Красный с желтым Синий с желтым |
4.10. Обмотки возбуждения