Сложная петлевая обмотка

Принцип образования обмотки и число параллельных ветвей

В тех случаях, когда требуется увеличить число параллельных ветвей обмотки, например в быстроходных машинах большой мощности или в низковольтных машинах с большим током, применяют сложно-петлевую обмотку. Ее можно представить себе как несколько простых петлевых обмоток, наложенных на один якорь. Между собой эти обмотки соединяются проводниками, которые называют уравнительными соединениями и, кроме того, щетками на коллекторе.

В выполненной таким образом обмотке число параллельных ветвей 2а будет равно числу параллельных ветвей каждой петлевой обмотки 2р, умноженному на число простых петлевых обмоток, составляющих данную сложно-петлевую. Обозначим число простых петлевых обмоток через т.

Для того чтобы щетки могли параллельно соединять обмотки, они должны перекрывать не менее т коллекторных пластин.

До настоящего времени работа сложно-петлевых обмоток проверена при т = 2, и в практике не встречается необходимости в применении сложно-петлевых обмоток с т больше двух и редко трех.1

Шаги обмотки

простых петлевых обмоток, составляющих данную сложно-петлевую, необходимо секционные стороны и коллекторные пластины этой петлевой обмотки раздвинуть таким образом, чтобы между ними можно было разместить т — 1 добавочных секционных сторон и т — 1 добавочных коллекторных пластин; при этом число коллекторных пластин между началом и концом секции, т. е. шаг и по коллектору, увеличится и станет равным т. То же самое можно сказать и относительно результирующего шага.

Таким образом, для сложно-петлевой обмотки результирующий шаг по якорю

где Ъ, так же как и в формуле (1-6), наименьшее число, которое необходимо подставить в выражение (1-14) для того, чтобы получить целое число.

для якоря четырехполюсной машины, у которого число

равно двум проводникам.

Шаги обмотки при этом следующие:

  параллельных ветвей.

На рис. 1-25 одна из составляющих обмоток показана жирными линиями, а другая — тонкими.

Распределение секций по параллельным ветвям схематически представлено на рис. 1-26.

Секции 5, 10, 15 и 20 для момента, изображенного на рис. 1-25, лежат в нейтральных зонах и замкнуты накоротко щетками. Из рис. 1-26 видно, что к каждой положительной щетке ток поступает из четырех параллельных ветвей. Во внешнюю цепь ток поступает из двух щеток, т. е. из восьми параллельных ветвей.

При выполнении сложно-петлевой обмотки могут встретиться два случая. В первом из них после соединения всех секций одной петлевой обмотки, составляющей сложно-петлевую, конец последней секции ее соединяют с началом второй петлевой обмотки и далее, после обхода всех секций, обмотка замыкается. Схематически этот случай показан на рис. 1-27, обмотка при этом называется однократно-замкнутой.

Во втором — каждая из петлевых обмоток (или часть их), составляющих сложно-петлевую, замыкаются на себя. Такая обмотка называется многократно-замкнутой. Двухкратно-замкнутая обмотка схематически показана на рис. 1-26.

  (наиболее часто встречающийся в практике случай) обмотки с нечетным числом коллекторных пластин К будут однократно-замкнутыми, а обмотки с четным числом коллекторных пластин — двухкратно-замкнутыми. В последнем случае обмотка распадается на две самостоятельные обмотки, которые соединяются между собой уравнительными соединениями и щетками.

= т = 2, начиная обмотку с нечетной коллекторной пластины 2, мы будем соединять нечетные коллекторные пластины 1, 3, 5, 7 и т. д., пока не подойдем к последней нечетной пластине. Если эта нечетная пластина одновременно является последней коллекторной пластиной, то, сдвинувшись на шаг по коллектору, т. е. на две пластины, мы подойдем к четной пластине 2. Далее обмотка пойдет по четным пластинам и, охватив все четные пластины, замкнется. Если последняя нечетная пластина

не является последней пластиной (число коллекторных пластин четное), то, сдвинувшись от нее на две пластины (шаг по коллектору), мы подойдем к пластине 2, и обмотка замкнется. В этом случае обмотка распадается на две части, из которых одна займет все четные, а другая все нечетные пластины. Это подтверждается ниже приведенным примером.

. Число коллекторных пластин обмотки К равно числу проводников, деленному на 2, т. е.

Первый шаг обмотки по элементарным пазам

с проводником 1 + 10 = 11, который лежит в нижнем слое 6-го паза у левой его стенки; 2-й проводник, лежащий также вверху 1-го паза, соединялся бы с 12-м проводником, расположенным в нижнем слое 6-го паза, у правой его стенки, т. е. секции 1 и 2, расположенные вместе в 1-м пазу, лежали бы вместе и в 6-м пазу.

Шаг по коллектору и результирующий шаг обмотки равны:

Второй шаг обмотки по элементарным пазам

Согласно полученным шагам обмотки, соединение секционных сторон (проводников) следует вести в порядке, указанном в табл. 1-2.

Из этой таблицы видно, что, охватив половину общего числа проводников (41), обмотка замкнулась; оставшиеся 40 проводников дадут вторую петлевую обмотку.

Двухкратно-замкнутая сложно-петлевая обмотка, как следует из углубленного изучения ее, может быть выполнена при числе коллекторных пластин на паз ип = 1,2,3и4и должна быть ступенчатой. Шаги этой обмотки Определяются по формулам:

при этом знаки перед единицей для уг и у2 следует брать разными.