Уравнительные соединения

Уравнительные соединения в кольцевых обмотках

Как было показано выше, в кольцевых обмотках все проводники, принадлежащие одной параллельной ветви, лежат под одним полюсом.

Если магнитные потоки отдельных полюсов машины не будут равны между собой, то и э. д. с. отдельных параллельных ветвей обмотки не будут равны. Неравенство магнитных потоков может быть вызвано следующими причинами:

1) плохой сборкой машины (неодинаковые воздушные зазоры между разными полюсами и якорем);

2) неоднородностью материала магнитной цепи, например наличие раковин в отливке станины, плохая сборка полюсов и т. д. Даже в случае хорошей сборки машины и однородности материала магнитной цепи при длительной работе подшипники могут сработаться, и воздушные зазоры под полюсами окажутся неравными. Это приводит к тому, что магнитные сопротивления отдельных полюсов не будут равны между собой, а следовательно, и потоки отдельных полюсов не будут равны. Под тем полюсом, где воздушный зазор больше, магнитный поток будет меньше.

Рассмотрим, к каким последствиям ведут неодинаковые э. д. с. в отдельных параллельных ветвях обмотки. На рис. 1-36 изображен кольцевой якорь че-тырехполюсной машины.

в этом контуре возникает уравнительный ток, направление которого показано стрелками. Этот ток замыкается через часть обмотки якоря, щетки, шину или провод, соединяющие одноименные щетки.

Так как сопротивление пути очень незначительно, то небольшая разность э. д. с. отдельных параллельных ветвей может вызвать большой ток. Уравнительный ток будет существовать в обмотке при холостом ходе и при нагрузке, вызывая потери в обмотке якоря; появлением этих токов очень часто объясняется нагрев якоря машины при холостом ходе. Кроме того, при нагрузке под одной щеткой (щетка В на рис. 1-37) ток, идущий во внешнюю цепь, и уравнительный ток складываются, благодаря чему увеличивается плотность тока под щеткой. Все это настолько неблагоприятно влияет на работу машины, что длительная эксплуатация ее делается невозможной, обмотка якоря машины перегревается, на коллекторе появляется сильное искрение.

,

, пойдет, помимо щеток, по проводнику а

(рис. 1-37), ибо этот путь будет представлять для него значительно меньшее сопротивление.

Если соединить проводником только две коллекторные пластины, то щетки не будут полностью разгружены от уравнительных токов в обмотке якоря. Действительно, в следующий момент под щетки попадут другие проводники обмотки якоря, и токи по-прежнему будут замыкаться через щетки; поэтому обычно связывают уравнительными соединениями ряд коллекорных пластин.

В больших машинах все коллекторные пластины связываются уравнительными соединениями. Эти соединения разгружают щетки от уравнительных токов; помимо того, при более подробном рассмотрении можно убедиться, что токи, протекающие по обмотке якоря и уравнительным соединениям, по закону Ленца, стремятся создать такое магнитное поле, которое выравнивает потоки отдельных полюсов, т. е. своим действием уравнительные токи стремятся уничтожить причину, их создавшую.

Расстояние между коллекторными пластинами, соединяемыми уравнительными соединениями, равно расстоянию между одноименными щетками, и если это расстояние выразить через число коллекторных пластин, то оно равно К/р. Каждое уравнительное соединение должно соединять столько коллекторных пластин, сколько одноименных щеток имеет обмотка, т. е. р пластин.