Полезное:
Как сделать разговор полезным и приятным
Как сделать объемную звезду своими руками
Как сделать то, что делать не хочется?
Как сделать погремушку
Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами
Как сделать идею коммерческой
Как сделать хорошую растяжку ног?
Как сделать наш разум здоровым?
Как сделать, чтобы люди обманывали меньше
Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили?
Как сделать лучше себе и другим людям
Как сделать свидание интересным?
Категории:
АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
Петлевые обмотки якоря
Основные понятия. Обмотка якоря машины постоянного тока представляет собой замкнутую систему проводников, определенным образом уложенных на сердечнике якоря и присоединенных к коллектору.
Элементом обмотки якоря является секция (катушка), присоединенная к двум коллекторным пластинам. Расстояние между пазовыми частями секции должно быть равно или мало отличаться от полюсного деления т [см. (7.1)] (рис. 25.1): τ=π D a/(2 p). (25.1) Здесь Da —диаметр сердечника якоря, мм. Обмотки якоря обычно выполняют двухслойными. Они характеризуются следующими параметрами: числом секций S; числом пазов (реальных) Z; числом секций, приходящихся на один паз, S п =S/Z; числом витков секции w c; числом пазовых сторон в обмотке N; числом пазовых сторон в одном пазу nп =N/Z = 2wcS п. Верхняя пазовая сторона одной секции и нижняя пазовая сторона другой секции, лежащие в одном пазу, образуют элементарный паз. Число элементарных пазов в реальном пазе Z определяется числом секций, приходящихся на один паз: S п = S/Z (рис. 25.2). Схемы обмоток якоря делают развернутыми, принтом все секции показывают одновитковыми. В этом случае каждой секции, содержащей две пазовые стороны, соответствует один элементарный паз. Концы секции присоединяют к коллекторным пластинам, при этом к каждой пластине присоединяют начало одной секции и конец другой, т. е. на каждую секцию приходится одна коллекторная пластина. Таким образом, для обмотки якоря справедливо S=Z э = K, где Z э — число элементарных пазов; К — число коллекторных пластин в коллекторе. Число секций, приходящихся на один реальный паз, определяется отношением Z э /Z. Секции, укладываемые в два реальных паза, имеют общую изоляцию (рис. 25.3). В машинах постоянного тока применяют обмотки якоря следующих типов: простая петлевая, сложная петлевая, простая волновая, сложная волновая и комбинированная.
Простая петлевая обмотка якоря. В простой петлевой обмотке якоря каждая секция присоединена к двум рядом лежащим коллекторным пластинам. При укладке секций на сердечнике якоря начало каждой последующей секции соединяется с концом предыдущей, постепенно перемещаясь при этом по поверхности якоря (и коллектора) так, что за один обход якоря укладывают все секции обмотки. В результате конец последней секции оказывается присоединенным к началу первой секции, т. е. обмотка якоря замыкается. На рис. 25.4 изображена часть развернутой схемы простой петлевой обмотки, на которой показаны шаги обмотки — расстояния между пазовыми сторонами секций по якорю: первый частичный шаг — по якорю у 1 второй частичный шаг — по якорю у 2 и результирующий шаг — по якорю у. Если укладка секций обмотки ведется слева направо по якорю, то обмотка называется правоходовой (рис. 25.4, а), а если укладка секций ведется справа налево, то обмотка называется левоходовой (рис. 25.4, б). Для правоходовой обмотки результирующий шаг y = y 1 -y 2. (25.2) Расстояние между двумя коллекторными пластинами, к которым присоединены начало и конец одной секции, называют шагом обмотки по коллектору у к. Шаги обмотки по якорю выражают вэлементарных пазах, а шаг по коллектору — в коллекторных делениях (пластинах). Начало и конец каждой секции в простой петлевой обмотке присоединены к рядом лежащим коллекторным пластинам, следовательно, у = у к=±1, где знак плюс соответствует правоходовой обмотке, а знак минус — левоходовой.
Рис. 25.5. Развернутая схема простой петлевой обмотки Для определения всех шагов простой петлевой обмотки достаточно рассчитать первый частичный шаг по якорю: y1=[ Z э/(2 p)]±ε, (25.3) где ε — некоторая величина, меньшая единицы, вычитая или суммируя которую получают значение шага у\, равное целому числу. Второй частичный шаг обмотки по якорю y 2= y 1 ± y= y 1 ± 1. (25.4) Пример 25.1. Рассчитать шаги и выполнить развернутую схему простой петлевой обмотки якоря для четырехполюсной (2р=4) машины постоянного тока. Обмотка правоходовая, содержит 12 секций. Решение. Первый частичный шаг по якорю по (25.3) у 1 — (Z a/2 p)4 ±ε = 12/4 = 3 паза. Второй частичный шаг по якорю по (25.4) y 2 = y 1 —y =3—1=2 паза. Прежде чем приступить к выполнению схемы обмотки, необходимо отметить и пронумеровать все пазы и секции, нанести на предполагаемую схему контуры магнитных полюсов и указать их полярность (рис. 25.5). При этом нужно иметь в виду, что отмеченный па схеме контур является не полюсом, а зеркальным отображением полюса, находящегося над якорем. Затем изображают коллекторные пластины и наносят на схему первую секцию, пазовые части которой располагают в пазах 1 и 4. Коллекторные пластины, к которым присоединены начало и конец этой секции, обозначают 1 и 2. Затем нумеруют все остальные пластины и наносят на схему остальные секции (2, 3, 4 и т. д.). Последняя секция 12 должна замкнуть обмотку, что будет свидетельствовать о правильном выполнении схемы. Далее на схеме изображают щетки. Расстояние между щетками А и В должно быть равно К /(2 р) =12/4=12/4 = 3, т. е. должно соответствовать полюсному делению. Что же касается расположения щеток на коллекторе, то при этом следует руководствоваться следующим. Предположим, что электрический контакт обмотки якоря с внешней цепью осуществляется не через коллектор, а непосредственно через пазовые части обмотки, на которые наложены «условные» щетки (рис. 25.6, а). Рис. 25.6. Расположение условных (а) и реальных (б) щеток
В этом случае наибольшая ЭДС машины соответствует положению «условных» щеток на геометрической нейтрали (см. § 25.4). Но так как коллекторные пластины смещены относительно активных сторон соединенных с ними секций на 0,5т (рис. 25.6, б), то, переходя к реальным щеткам, их следует расположить на коллекторе по оси главных полюсов, как это показано на рис. 25.5. При определении полярности щеток предполагают, что машина работает в генераторном режиме и ее якорь вращается в направлении стрелки (см. рис. 25.5). Воспользовавшись правилом «правой руки», находят направление ЭДС (тока), наведенной в секциях. В итоге получаем, что щетки А 1 и А2, от которых ток отводится во внешнюю цепь, являются положительными, а щетки В 1 и В 2 — отрицательными. Щетки одинаковой полярности присоединяют параллельно к выводам соответствующей полярности. Параллельные ветви обмотки якоря. Если проследить за прохождением тока в секциях обмотки якоря (рис. 25.5), то можно заметить, что обмотка состоит из четырех участков, соединенных параллельно друг другу и называемых параллельными ветвями. Каждая параллельная ветвь содержит несколько последовательно соединенных секций с одинаковым направлением тока в них. Распределение секций в параллельных ветвях показано на электрической схеме обмотки (рис. 25.7). Эту схему получают из развернутой схемы обмотки (см. рис. 25.5) следующим образом. На листе бумаги изображают щетки и имеющие с ними контакт коллекторные пластины, как это показано на рис. 25.7. Затем совершают обход секций обмотки, начиная с секции 1, которая оказывается замкнутой накоротко щеткой В 1. Далее идут секции 2 и 3, которые образуют параллельную ветвь. Таким же образом обходят все остальные секции. В результате получаем схему с четырьмя параллельными ветвями, по две секции в каждой ветви. Из полученной схемы следует, что ЭДС обмотки якоря определяется значением ЭДС одной параллельной ветви, тогда как значение тока обмотки определяется суммой токов всех ветвей обмотки: Ia=2aia, (25.5) где 2а — число параллельных ветвей обмотки якоря; ia — ток одной параллельной ветви. В простой петлевой обмотке число параллельных ветвей равно числу главных полюсов машины: 2а = 2р. Нетрудно заметить, что число параллельных ветвей в обмотке якоря определяет значение основных параметров машины — тока и напряжения-
Пример 25.2. Шестиполюсная машина постоянного тока имеет на якоре простую петлевую обмотку из 36 секций. Определить ЭДС и величину тока машины, если в каждой секции наводится ЭДС 10 В, а сечение провода секции рассчитано на ток не более 15 А. Решение. Число параллельных ветвей в обмотке 2 а = 2 р =6, при этом в каждой ветви S п.в= S /(2 а) =36/6=6 секций. Следовательно, ЭДС машины Еа = =6*10=60 В, а допустимый ток машины Ia = 6*15=90 А. Если машина при прочих неизменных условиях имела бы восемь полюсов, то ее ЭДС уменьшилась бы до 40 В, а ток увеличился бы до 120 А. Сложная петлевая обмотка. При необходимости получить петлевую обмотку с большим числом параллельных ветвей, как это требуется, например, в низковольтных машинах постоянного тока, применяют сложную петлевую обмотку. Такая обмотка представляет собой несколько (обычно две) простых петлевых обмоток, уложенных на одном якоре и присоединенных к одному коллектору. Число параллельных ветвей в сложной петлевой обмотке 2а = 2рm, где m — число простых петлевых обмоток, из которых составлена сложная обмотка (обычно m =2). Ширина щеток при сложной петлевой обмотке принимается такой, чтобы каждая щетка одновременно перекрывала m коллекторных пластин, т. е. столько пластин, сколько простых обмоток в сложной. При этом простые обмотки оказываются присоединенными параллельно друг другу. На рис. 25.8 показана развернутая схема сложной петлевой обмотки, состоящей из двух простых (m =2): 2 p =4; Z э=16. Результирующий шаг обмотки по якорю и шаг по коллектору сложной петлевой обмотки принимают равным у=у к =т. Первый частичный шаг по якорю определяют по (25.3). Пример 25.3. Четырехполюсная машина постоянного тока имеет сложную петлевую обмотку якоря из 16 секций. Выполнить развернутую схему этой обмотки, приняв т=2. Решение. Шаги обмотки: у 1 = (Z э/2 p) =16/4 = 4 паза; у= ук = т= 2 паза; y2=y 1— y =4—2=2 паза.
Прежде всего располагаем все секции одной из простых обмоток (секции с нечетными номерами: 1, 3, 5 и т. д.). Концы этих секций присоединяют к нечетным пластинам коллектора (рис. 25.8). Затем располагаем на якоре секции другой петлевой обмотки (секции с четными номерами: 2, 4, 6 и т. д.). Изображаем на схеме щетки шириной в два коллекторных деления и определяем полярность щеток, как это описано в § 25.2. Число параллельных ветвей обмотки 2 а =2 рm =4*2=8. Date: 2015-07-24; view: 1769; Нарушение авторских прав |