Классификация обмоток

Электродвижущие силы, наведенные в активных сторонах секции (части обмотки, имеющей отпайки на коллектор), должны складываться. Для этого активные стороны секции располагаются под разноименными полюсами статора. Ширина секции (y₁) выполняется равной или близкой к полюсному делению машины (τ), т.е.

чтобы охватить полный поток полюса.

Обмотки якоря делятся на петлевые, волновые и смешанные («лягушачьи»). Выбор типа обмотки зависит от потребного числа параллельных ветвей. При этом исходят из того, что допустимый ток в параллельной ветви обычно составляет 50…75 А в машинах длительного режима и 100…150 А - в машинах с кратковременным режимом работы.

Рис.2.3. Секции петлевой (а) и волновой (б) обмоток

Петлевые и волновые обмотки бывают простые и сложные. В авиационных электрических машинах постоянного тока обычно применяются простые петлевые и простые волновые обмотки. На­звание обмотки характеризует способ ее выполнения. Петлевая обмотка укладывается в пазы якоря таким образом, что каждый виток ее образует петлю (рис.2.3, а). Секции волновой обмотки напоминают волну (рис.2.3, б).

Петлевые обмотки могут укладываться на якорь двумя спосо­бами. При первом способе начало следующей секции лежит вправо от начала первой секции (рис. 2.3, а). Такая обмотка назы­вается правоходовой или неперекрещивающейся. При втором способе начало следующей секции лежит влево от начала первой секции. Такая обмотка называется левоходовой или перекрещивающейся.

Волновая обмотка получается левоходовой неперекрещиваю­щейся тогда, когда при обходе коллектора конец последней сек­ции присоединяется к коллекторной пластине, лежащей левее начальной (рис. 2.3, б). Если же при обходе коллектора перехо­дят исходную коллекторную пластину, то обмотка называется правоходовой перекрещивающейся.

В самолетных электрических машинах в целях экономии меди на выполнение лобовых частей и облегчения технологии их вы­полнения применяются неперекрещивающиеся обмотки.

Для удобства производства и размещения лобовых частей обмотка якоря обычно выполняется двухслойной (рис.2.4.). В этом случае одна сторона секции (правая) укладывается на дно паза, а вторая (левая) располагается в верхнем слое. Переход из верхнего слоя в нижний производится посередине лобовой части.

Рис. 2.4. Расположение сторон секции в двухслойной обмотке.

Паз с двумя секционными (активными) сторонами, лежащи­ми одна над другой, называют элементарным (рис.2.5, а). Реальный паз якоря электрической машины может быть разделен на несколько элементарных пазов (рис.2.5, б, в).

Рис.2.5. Элементарные и реальные пазы.

Для выполнения обмоток необходимо знать расстояния между различными частями обмотки. Эти расстояния называются шагами обмотки. Различают (см. рис.2.3.):

y₁ - первый частичный шаг, равный расстоянию между начальной и конечной сторонами секции;

y₂ - второй частичный шаг, равный расстоянию между конечной стороной предыдущей секции и начальной стороной последующей секции;

у - результирующий шаг, равный расстоянию между начальными сторонами следующих по схеме одна за другой сек­ций;

y_k - шаг по коллектору, равный расстоянию между началом и концом секции по окружности коллектора.

Шаги обмотки по якорю обычно измеряются числом элемен­тарных пазов, шаг по коллектору — числом коллекторных пла­стин.

Первый частичный шаг любой, обмотки определяется на осно­вании соотношения (2.5.) по формуле:

где z_эл — число элементарных пазов якоря;

р — число пар по­люсов.

Обмотка якоря может иметь полный или диаметраль­ный шаг (у₁ =τ), укороченный шаг (у₁ <τ) или удлинен­ный шаг (у₁ >τ). Обычно применяются обмотки с диаметральным и укороченным шагом, что позволяет уменьшить расход меди на лобовые соединения.

В зависимости от типа и мощности машины секции как петлевой, так и волновой обмоток могут быть одновитковыми (рис.2.3.), двухвитковыми (рис.2.6.) и многовитковыми. Так как порядок соединения активных сторон секций не зависит от коли­чества витков в секции, то для простоты на схемах обычно изо­бражаются одновитковые секции.

Рис. 2.6. Двухвитковые секции