Описание схем обмоток якорей коллекторных машин вместе с примерами.

Якорь коллекторной машины — это основной движитель, состоящий из обмоток и железного сердечника. Обмотка якоря представляет собой несколько параллельных проводников, намотанных на сердечник. Схема обмоток влияет на работу и характеристики машины.

Самая простая схема обмоток якоря — это простая обмотка, состоящая из одной обмотки с обоих сторон сердечника. В этом случае, токи в обмотках течут в противоположных направлениях. Такая схема называется «пароякорь».

Более сложной схемой является комбинированная обмотка, которая состоит из нескольких секций. Каждая секция представляет собой параллельные проводники, соединенные с помощью петлевых соединений. Верхняя секция, называемая верхней волновой обмоткой, имеет меньшую мощность по сравнению с нижней секцией, называемой нижней волновой обмоткой.

В секциях верхней волновой обмотки проводники развернуты в плоскости, перпендикулярные оси якоря. Каждая секция имеет одинаковое количество витков. В нижней обмотке проводники также развернуты, но в плоскости, параллельной оси якоря.

Комбинированная обмотка является более эффективной в использовании мощности, так как позволяет снизить потери мощности в обмотке. Это достигается меньшим делением токов между секциями и увеличением количества проводников в каждой секции.

В схеме комбинированной обмотки также присутствуют уравнительные пластины, которые соединяют петлевые проводники между собой. Они позволяют создать кольцевой путь для тока и уравновесить напряжение на различных секциях обмотки.

Обмотки якоря

Обмотки якоря коллекторных машин должны быть развернутые, то есть проводники обмоток должны быть расположены на верхнем пальце якоря. Количество обмоток якоря определяется по числу параллельных секций проводника в обмотке коллектора машины, так как каждая секция имеет свою катушку обмотки. Обмотки якоря могут быть одновитковыми или простыми, рассмотрим каждый вид обмотки более подробно.

Одновитковая обмотка якоря — это простая обмотка, в которой на каждый виток приходится только один проводник. Для создания одновитковой обмотки необходимо провести несколько простых обмоток с заданным шагом между ними. При таком способе обмотки количество обмоток якоря в общей сложности будет больше, чем при использовании простых обмоток.

Простая обмотка якоря — это обмотка, в которой на каждый виток приходится несколько проводников. В простой обмотке все проводники соединены в одну пару в обмотках коллекторной машины. Шаг обмотки определяется числом простых секций в обмотке коллектора.

Комбинированная обмотка якоря — это обмотка, в которой на каждый виток приходится менее проводников, чем в простой обмотке. Количество проводников для каждой пары витков уменьшается на число пальцев коллектора, то есть в простой обмотке по числу пальцев в отдельной секции. При использовании комбинированной обмотки число обмоток якоря в общей сложности будет меньше, чем при использовании простых обмоток.

Таким образом, обмотка якоря коллекторной машины представляет собой волновую часть обмотки, развернутую на верхнем пальце якоря. Каждая обмотка является петлевой, то есть имеет уравнительный проводник для соединения проводников между собой. Обмотки якоря расположены в нескольких секциях, которые соединены между собой волновой частью обмотки. Расположение обмотки якоря на пластинами якоря имеет практически название «волновая обмотка».

Для создания волновой обмотки необходимо иметь достаточное число проводников, соединенных в развернутую пластину, так чтобы в каждой секции обмотки был создан полюс якоря. Волновая обмотка якоря состоит из нескольких параллельных секций с простыми обмотками, которые соединены между собой петлевым проводником.

Простая волновая обмотка

В простой волновой обмотке каждая ветвь обмотки представляет собой петлевую обмотку, состоящую из нескольких параллельных проводников, называемых секциями. Каждая секция в свою очередь состоит из нескольких петлевых проводников, которые связаны между собой.

Принцип работы простой волновой обмотки основан на применении развернутой формы обмотки. При этом обмотка разделена на несколько секций, каждая из которых имеет определенное число проводников. Ветви проводников расположены в плоскости, перпендикулярной к плоскости пластин, и связаны с нижним и верхним коллекторными пальцами.

Такая схема обмотки позволяет повысить мощность коллекторных машин, так как каждая секция обмотки работает независимо от других. Кроме того, простая волновая обмотка является более простой и надежной в сравнении с комбинированной или сложной волновой обмоткой.

Особенности простой волновой обмотки:

• Число проводников в каждой секции может быть разным, в зависимости от требуемой мощности машины.
• Каждая секция содержит одно и то же число петлевых проводников.
• Секции проводников соединены с соседними петлевыми проводниками пластин обмотки.
• Пластины обмотки разделены на верхние и нижние.
• Концы петлевых проводников соединены с коллекторными пальцами.

Простая волновая обмотка эффективно использует пространство в якоре машины, обеспечивая большую поверхность контакта с пластинами коллектора. Это позволяет снизить падение напряжения на контактах и повысить КПД машины.

Теоретически, простая волновая обмотка может иметь неограниченное число секций и петлевых проводников. Практически же используется определенное число секций, обусловленное требованиями конкретной машины.

Простая волновая обмотка является одной из основных схем обмоток якорей коллекторных машин и находит широкое применение в промышленности. В зависимости от числа проводников и секций, она может быть использована как для маломощных, так и для крупных машин.

Сложная волновая обмотка

При делении якоря на секции, каждая секция обладает волновой обмоткой. При этом, начало одной петлевой обмотки соединено с концом соседней обмотки, и так далее. Следовательно, петлевые обмотки образуют параллельные ветви, которые соединяются с коллекторной пластиной.

Для равномерного распределения токов в секциях, обмотки волновой обмотки должны иметь большее число витков, чем простые обмотки. Это позволяет повысить мощность машины.

Сложная волновая обмотка имеет более сложную структуру, чем простые обмотки. В нижней части секций обмотка развернутая, то есть ее петлевые обмотки соединены с коллектором пластинами, а в верхней части секций обмотка соединена с коллектором пальцев.

Теоретически, сложная волновая обмотка обладает лучшими характеристиками, чем простые обмотки. Она позволяет увеличить мощность машины и обеспечивает более равномерное распределение токов в ветвях обмотки. Сложная волновая обмотка используется в различных пазовых схемах обмоток коллекторных машин.

Простая петлевая обмотка

Каждая секция обмотки состоит из нескольких витков проводника, которые соединены между собой в виде петли. Один конец петли подключается к коллектору, а другой — к соседней секции обмотки. Такая форма обмотки данных секций позволяет создать волновую форму тока в обмотке и обеспечить передачу мощности от коллектора к якорю.

Количество витков в каждой секции обмотки простой петлевой обмотки обычно меньше, чем в других схемах обмоток якорей. Это обусловлено тем, что в простой петлевой обмотке токи в каждой секции образуются в противофазе. Откуда происходит название данной обмотки. Также в петлевых обмотках якорей нижнем полюсе протекает значительно меньшее число токов, чем в обмотках машин с другими видами обмоток.

В простой петлевой обмотке обмотки развернутая секция обмотки помещается в одной ветви обмотки, а затем парой ветвей обмотки образует секцию простой петлевой обмотки. Все ветви обмотки являются параллельными проводниками и должны быть соединены с коллекторными пластинами машины.

Токи обратного направления, протекающие в проводниках петлевой обмотки, называются токами петли или петлевыми токами. Они создают волновую форму тока в обмотке и обеспечивают мощную работу коллекторной машины.

Простая петлевая обмотка является частью комбинированной обмотки якоря, которая используется для создания волновой формы тока. Параллельные секции обмотки являются различными полюсами обмоток и обеспечивают равномерное распределение токов.

Простая петлевая обмотка позволяет получить большую мощность якоря за счет соединения проводников петли в петлевые ветви. Такая схема обмотки является практически применимой и широко используется в коллекторных машинах.

Сложная петлевая обмотка

В обмотке мощности такой обмотки имеются две секции, каждая из которых состоит из нескольких простых обмоток. Каждая простая обмотка представляет собой некоторое количество витков проводника, соединенных последовательно. Верхние концы простых обмоток каждой секции соединяются с нижними концами обмоток другой секции, образуя петли. Петли показываются в пазовые пластины якоря.

Такая обмотка имеет практически волновую форму и соединения коллекторных пластин между собой происходят на большей части окружности коллектора. Поэтому она называется петлевой.

В обмотке мощности коллекторных машин обычно используется одновитковая петлевая обмотка, в которой в каждой петле имеется несколько секций. В каждой секции расположено несколько простых обмоток, число которых может быть разным в каждой секции. Общее число секций в одновитковой петлевой обмотке обычно составляет 28. Каждая секция состоит из нескольких простых обмоток, в каждой из которых обычно находятся по два витка проводника.

Петлевые обмотки между пластинами якоря

Сложная петлевая обмотка области между пластинами якоря является одной из ключевых характеристик коллекторных машин. Это область, где проходят токи обмоток мощности и обладает свойствами петлевой обмотки.

Комбинированная петлевая обмотка

Также существует комбинированная петлевая обмотка, в которой используются несколько форм обмоток, включая и петлевую. Это позволяет обеспечить оптимальное сочетание электромагнитных свойств машины и достичь наибольшей эффективности ее работы.

Тип обмотки	Описание
Петлевая обмотка	Обмотка, имеющая петлевую форму и состоящая из нескольких секций с простыми обмотками
Комбинированная обмотка	Обмотка, сочетающая несколько форм обмоток, включая петлевую

Комбинированная обмотка

Каждая простая обмотка в комбинированной обмотке имеет свою секцию и соединена с коллекторной пластиной ветвью, называемой петлевой обмоткой. При этом петлевые обмотки развернуты в плоскости, перпендикулярной к плоскости коллекторной пластины.

Обычно в комбинированной обмотке каждая простая обмотка содержит большее число витков, чем простая обмотка в простых схемах обмоток. Но всего в комбинированной обмотке представлено меньшее число секций по сравнению с коллекторными машинами с простыми обмотками.

При этом секции обмоток комбинированной обмотки между собой могут быть соединены парой петлевых обмоток, образуя уравнительный базис. Такое соединение обмоток позволяет уменьшить магнитные потери и повысить эффективность работы машины.

Волновая форма обмоток

В комбинированной обмотке каждая секция состоит из простой обмотки, расположенной в плоскости и связанной с коллектором через петлевую обмотку. При этом секции обмоток расположены в плоскости, параллельной плоскости коллекторной пластины.

Сама комбинированная обмотка называется волновой, так как ее схема напоминает расположение волн на водной поверхности. Это связано с тем, что секции обмоток расположены в плоскости, соответствующей нижнему коллекторному пластинам.

Соединение секций

Соединение секций в комбинированной обмотке происходит следующим образом: между секциями устанавливаются пара петлевых обмоток, каждая из которых является параллельной своей секции. Пара петлевых обмоток связывает между собой секции и создает общий уравнительный базис для всей комбинированной обмотки.

Каждая секция комбинированной обмотки имеет свое название или номер для обозначения. Секции обмоток могут быть различными по числу витков и простоте, но все они входят в одну комбинированную обмотку и соединены между собой парой петлевых обмоток.

• Каждая секция комбинированной обмотки содержит простую обмотку
• Секции обмоток комбинированной обмотки связаны парой петлевых обмоток
• Петлевые обмотки развернуты в плоскости, перпендикулярной к плоскости коллекторной пластины
• Комбинированную обмотку называют волновой из-за плоскостного расположения секций обмоток
• Комбинированная обмотка может иметь меньшее число секций, но большее число витков по сравнению с простыми обмотками

Такая сложная комбинированная обмотка практически не выгодна теоретически, однако в некоторых случаях может быть эффективна для повышения мощности машины.

№28 Обмотки якоря

Обмотки якоря могут быть разной сложности, в зависимости от количества и способа соединения секций обмотки. В некоторых схемах обмоток коллекторного якоря обмотки образуются параллельными петлями, где каждая петля состоит из нескольких витков обмотки. В других схемах обмотки могут быть комбинированной, то есть состоять как из параллельных петельных секций, так и из волновых.

Обмотки якоря также могут различаться по числу и расположению секций. Волновая секция находится между двумя секциями обмотки и служит соединительным звеном между нижним и верхним коллекторами. Витки обмоток могут быть разделены на пазовые секции, при этом в каждой секции обмотки находится определенное число витков. В схемах обмоток также может быть несколько пластинами и плоскостями соединенных секций.

В общем случае, обмотки якоря могут иметь простую или сложную схему, состояющую из одной или нескольких параллельных или волновых секций. Названия обмоток якоря определяются в соответствии с числом петлевых секций и их расположением относительно коллектору.

Видео:

Электродвигатель постоянного тока. Принцип работы.

Электродвигатель постоянного тока. Принцип работы. by Halyk Smart 380,693 views 6 years ago 5 minutes, 5 seconds