Иванов-Циганов А.И. - Электротехнические устройства радиосистем (1979) (563351), страница 9

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 9)

Поэтому точки а и б, к которым подсоединяются щетки, должны находиться на геометрической нейтрали. Коллекторные пластины, касающиеся щеток, должны быть 40 ев ег е, . ев ее11 ела 4) Рис. З.З а7 для вывода на коллектор. Его припаивают к пластине коллектора!. Продолжающий обмотку якоря провод, проходящий по тыльной торцовой поверхности ротора, соединяет активные проводники, расположенные по диаметру.

Тыльный провод, называемый также лобовым соединением (ЛС,), связывает конец нижнего активного провода, находящегося в шестом- пазу, с концом верхнего активного 41 соединены с активными проводниками, находящимися на горизонтальной оси между полюсами.

Схема соединения рис. 3.2 неудобна, так как для ее осуществления провод, соединяя>щий с коллектором тыльный конец активного проводника, требуется пропустить через специальный канал внутри якоря. Распространение получили барабанные обьютки якоря, обладающие малой ег ев длиной пассивных соединительных проводников и большой прочностью. При барабанной обмотке соединительные проводники укладывают только по внешним а е, торцевым поверхностям якоря. Последовательно соединяются два активных провода, находящихся под разноимен- г' е, ныхп1 полюсами. Чтобы обмотка получилась непрерывной и состоящей из одинаковых секций, в каждый паз необходимо укладывать по крайней мере два активных провода.

Рассмотрим схему барабанной обмот- а «ев ки для приведенной на рис. 3.1 двухполюсной ьишины с восемью пазами на якоре и двумя активными проводниками Рис. 3.2 (наружным и внутренним) в каждом пазу. Наружный активный проводник (ВАП) располонсен в первом пазу (рис. 3.3, а). Его обращенный вперед (к коллектору) конец соединяется с аналогичным концом внутреннего активного проводника (НАП), расположенного в шестом пазу у противоположного полюса. Этот же соединительный провод (лобовое соединение — ЛС,) используют и провода второго паза. Это соединение показано на рис. З.З, а условно внешней дугой. Далее соединяем со второй пластиной коллектора наружный активный проводник второго паза и внутренний активньш проводник седьмого 'паза. Следующий тыльный провод соединяет внутренний активный проводник седьмого паза с наружным активным проводником третьего паза и т.

д. Завершающий весь обход тыльный соединительный провод протянут от внутреннего активного проводника пятого паза к наружному первого паза. Такая обмотка называется п е т л ев о й (параллельной). В многополюсных машинах применяют и волновые обмотки, в которых порядок укладки активных проводников несколько иной.

Активные проводники построенной обмотки со своими лобовыми соединениями образуют одновитковые секции. Одна из секций, уложенная в пазы четвертый и восьмой, выделена на рис. 3.3, б. Каждая из секций — отдельная деталь обмотки. ебв евв е,в есн ебв ем еве ебв есв бехв ебв ем ебн евв ебн есв Рас. 3.4 Одновитковые секции встречаются редко, только в низковольтных машинах. Чаще применяют многовитковые (рис. 3.3, в). Укладкой намотанных по шаблону секций в пазы н подпайкой их к коллектору .завершают сборку якоря. Если положение якоря относительно полюсов возбуждения, изображенное на рис.

3.3 и 3.1, одинаково, то щетки (показанные штриховыми линиями) должны быть подсоединены так, чтобы замыкать пластины коллектора 3 и 2; а также б и 7, которые подсоединены к секциям, уложенным в пазы ротора 3 и 7. В этих секциях при положении якоря, как указано на рис. 3:1, не наводится э. д. с. Обмотка, схема построения которой юке приводилась, образует две параллельные ветви (рнс. 3.4). В каждой ветви восемь активных проводников и, следовательно, восемь эквивалентных генераторов. Но э. д.

с. е„, в„„в„и есо активных проводников, находящихся в третьем н сельмам пазу, равны нулю. Э. д. с., развиваемую в якоре, и момент на валу, необходимый для его вращения, определяют следующим образом. Вдоль окружности якоря индукция потока возбуждения распределяется неравномерно (рис. 3.5, а). Связано это с формой полюсных наконечников и наличием пазов в сердечнике якоря.

Однако можно приближенно считать распределение индукции равномерным с некоторым значением В,р (рис. 3.5, б) и направление индукции в зазоре между полюсным наконечником и якорем радиальным, т, е. нормальным к активным проводникам каждой секции. 42 Найдем сначала магнитный поток, пронизывающий одну из секций обмотки якоря, как функцию угла поворота ротора сой Секция, выделенная на рис.

3.3, в, вращаясь вместе с якорем против часовой стрелки, перемещается из-под верхнего полюса к нижнему. Начальное положение ее активных сторон показано на рис. 3.5, б точками. Эта секция смещена относительно начала отсчета на угол а = сс, и, как и все остальные, охватывает половину окружности ротора, ее шаг по этой окружности в углах равен л. При выбранном равномерном распределении индукции магнитный поток полюсов возбуждения Ф = ВсрлР1,'2, (3.1) сс где Р— диаметр якоря; 1 — длина активных проводников. Вращению ротора соответствует передвижение актиЪньсх сторон катушки на рис. 3.5, б вдоль оси а вправо.

Магнитный поток, пронизывающий витки рассматриваемой секции, будет определяться площадью, заштрихованной на рис. 3.5, б. Он меняется отФ (при ыГ=— = — а,) до — Ф (при со1 = л — а,). При' изменении ы1 от л — а, до 2л — а, магнитный поток нарастает от — Ф до Ф (рис. 3.5, в). Изменение магнитного потока происходит по линейному закону. Наводимая э. д. с. в секции в течение каждой половины периода постоянна и меняет свой знак через это время. Амплитуда э. д.

с. равна ~Ю Е = — ас —. = 4абФ ~Т с Ш = 4Ф,„свес/60, (3. 2) вам а, л а с0 Рис. З.З где Т = 60/и — период вращения якоря; и — число оборотов, совершаемое якорем ь минуту (частота вращения). В каждой' из параллельных ветвей обмотки якоря одна из секций дает нулевое напряжение, так как ее активные стороны находятся под одним полюсом. Поэтому э. д. с., получаюсцаяся на щетках машины, Е = Е, (Лс,с2 — 1) = (4Ф асссс'60) (Л'с'2 — 1), (3.3) где Л1 — число пазов на роторе, равное как числу секций, так и числу пластин коллектора; Лс/2 — число секций, входящих в одну параллельную ветвь. Если в машине не одна пара полюсов возбуждения, а р пар, то наведенная в'каждой из секций обмотки якоря э.

д. с. будет в р раз 43 больше, так как ыногополюсная машина аналогична двухполюсной с большей скоростью вращения якоря. В миогополюспых машинах ставится не одна пара щеток, а несколько. Поэтому обмотка их якоря разбивается не на две, а иа 2а параллельных ветвей. Для многополюсиой машины формула для э. д. с.

в роторе запишется следующим образом: Е = (4Ф„шрп/60) (/>//2а — 1). (3.4) Сила, действующая на проводник с током /, находящийся в магнитном поле, по определению магнитной индукции будет р = /(в/). (3.5) В воздушном зазоре машины индукция направлена по радиусу и, следовательно, нормальна к активным сторонам секции обмотки якоря. Ток якоря /„ распределяется поровну между двумя параллельными ветвями и сила, действующая на одну сторону секции намотки, Р> = В,р1ш/„,2. (3.6) Эта сила действует по касательной к окружности ротора и каждая из секций создает момент М,.= В,р1Рш/х/2 = Ф~/„ш/л. (3.7) Момент, создаваемый всеми секциями обмотки якоря, определяется, так же как и э. д, с., числом тех секций, активные стороны которых находятся под разными полюсами, т.

е. 2 (Л>/2 — 1). Поэтому М = М,2 (й>/2 — 1) = 2Ф /,ш (1/и) (>1//2 — 1). (3. 8) Если в машине р пар полюсов и число параллельных ветвей в обмотке якоря 2а, то М = 2рФ /„ш (1/п)(й>/2а — 1). Данный механический момент определяет лишь силы электромеха: нического взаимодействия магнитного поля статора и токов ротора. Если машина работает г е н е р а т о р о м, то двигатель, вращающий ротор, должен развивать момент, больший, чем определенный по (3.9), так как он преодолевает и моменты сил трения, возникающие в опорах,и из-за трения о воздух, и моменты, создаваемые силами взаимодействия вихревых токов в сердечнике якоря с магнитным полем возбужденна.

Характеристики

Список файлов книги