Определение сопротивления обмотки якоря

Рассмотрим, как по основным данным обмотки якоря определить ее сопротивление.

Обозначим длину одного проводника обмотки якоря (в метрах) через /, площадь поперечного сечения одного проводника (в мм2) через д, удельное сопротивление материала проводника через р (сопротивление одного метра проводника при поперечном сечении в 1 мм2),

Сопротивление одного проводника

Каждая параллельная ветвь обмотки содержит N /2а проводников, соединенных последовательно, поэтому сопротивление одной параллельной ветви обмотки будет равно сопротивлению одного проводника, умноженному на число проводников одной параллельной ветви, т. е.

Общее сопротивление обмотки якоря, которое мы обозначим через Ва, будет меньше сопротивления одной параллельной ветви обмотки во столько раз, сколько их имеет обмотка, т. е.

При обмотке, изготовленной из меди (как это обычно и бывает), удельное сопротивление которой равно 1/57, выражение для со-противления принимает следующий вид:

Напряжение между отдельными элементами обмотки якоря

Для того чтобы правильно изолировать обмотку якоря, необходимо знать, какие напряжения действуют между отдельными частями обмотки якоря и между обмоткой якоря и сталью.

Эти напряжения можно определить, пользуясь рис. 1-53, на котором показана часть схемы петлевой обмотки якоря.

Найдем величины напряжений, которые могут возникнуть между следующими элементами обмотки:

;

  между

соседними секциями в пазу равно напряжению между соседними коллекторными пластинами, к которым присоединены эти секции. Так как расстояние между пластинами невелико (от 0,6 до 1 мм) и коллектор бывает обычно в какой-то мере загрязнен щеточной пылью, то напряжение между пластинами при проектировании машины ограничивают такой величиной, которая не могла бы вызвать электрической дуги между ними. В машинах средней и большой мощности с одновит-ковыми секциями из прямоугольной меди это напряжение не бывает больше 40 в. Секции следует изолировать одну от другой, учитывая рабочее напряжение 40 в. Конечно, изоляция по отношению к этому напряжению должна иметь большой запас.

В машинах малой мощности, в которых секции выполняются из круглой меди и обычно имеют несколько витков (до 30), напряжение между соседними пластинами доходит до 60 в, а в некоторых случаях и до 100 в. На это напряжение с необходимым запасом должна быть рассчитана изоляция проводников. В якорях с такими обмотками витки укладываются в пазы через щели (шлицы), при

  раз, где

  = 5, напряжение между проводниками может увеличиться примерно до 300 в, при напряжении между пластинами 60 в.

  равно напряжению машины.

Наконец, рассмотрим напряжение, действующее между секцией обмотки якоря и стенками паза. Для его определения предположим, что в одной из секций, например 2, повредилась изоляция, и она оказалась соединенной со сталью якоря. Тогда в тот момент, когда коллекторная пластина, к которой присоединена секция, окажется под положительной щеткой (этот момент и изображен на рис. 1-53), сталь якоря будет присоединена к положительной щетке, и у тех секций, которые в этот момент оказались присоединенными к отрицательной щетке, изоляция от стенок паза также будет находиться под полным напряжением машины.

Для того чтобы эта изоляция не была пробита, она должна быть рассчитана на полное напряжение машины.

Остается еще рассмотреть напряжение, действующее между верхним и нижним слоями секций в лобовой части обмотки якоря. Можно показать, что это напряжение уменьшается по мере удаления от стали якоря. Непосредственно по выходе из паза оно равно полному напряжению машины, по удалении от стали якоря оно уменьшается и у головок обмотки равно нулю.

В лягушечьей обмотке, как было указано ранее, напряжение между слоями обмотки будет разным. При выполнении по рис. 1-47, а напряжение между всеми слоями обмотки будет равно напряжению машины. При выполнении обмотки по рис. 1-47, б и 1-54 напряжения между слоями 1 и 2, 3 и 4 будет равно нулю, а между слоями 2 и 3, а также между головками обмоток со стороны, противоположной коллектору, действует полное напряжение машины.