Обмотки якорів машин постійного струму.
Химия

Обмотки якорів машин постійного струму.


Обмотки якорів машин постійного струму.

Завантажити реферат: Обмотки якорів машин постійного струму

Основні поняття

Обмотки якорів машин постійного струму.Вивчені нами питання принципу дії та влаштування колекторних машин постійного струму дають можливість встановити, що для роботи машини необхідна наявність у ній двох обмоток: обмотки збудження та обмотки якоря. Перша служить до створення у машині магнітного поля, т. е. збудження, а у вигляді другий відбувається перетворення енергії. Виняток становлять магнітоелектричні машини постійного струму, у яких є лише одна (якірна) обмотка, оскільки магнітне поле (збудження) у цих машинах створюється постійними магнітами.

Обмотка якоря машини постійного струму є замкненою системою провідників, певним чином укладених на сердечнику якоря і приєднаних до колектора.

Елементом обмотки якоря є секція, яка містить один або кілька витків і приєднується до двох колекторних пластин. Секція складається з активних сторін, закладених у пази сердечника якоря, та лобових частин, що з’єднують ці сторони. При обертанні якоря у кожному з активних сторін індуктується е. д. с. У лобових частинах секції е. д. с. не індукується.

Частина поверхні якоря, що припадає на один полюс, називається полюсним розподілом і виражається такою формулою:

Обмотки якорів машин постійного струму.

де t — полюсний поділ;

D – діаметр якоря;

2p – число основних полюсів у машині.

Обмотки якорів машин постійного струму.

Полюсний поділ

Обмотки якорів машин постійного струму.

Розташування активних сторін на сердечнику якоря

Щоб е. д. с., индуктируемые в активних сторонах секцій, складалися, т. е. діяли згідно, секцію слід розташувати в пазах сердечника якоря так, щоб ширина секції була рівна або трохи відрізнялася від полюсного поділу.

Обмотки якорів машин постійного струму.

Елементарні пази: один елементарний паз; б) два елементарні пази; в) три елементарні пази

Обмотки якорів машин постійного струму.

Зображення секції на розгорнутій схемі

Секції укладаються в пазах сердечника якоря у два шари. При цьому якщо одна з активних сторін секції знаходиться в нижній частині одного паза, її інша сторона знаходиться у верхній частині іншого паза. Верхня сторона однієї секції та нижня сторона іншої, укладені в одному пазу, утворюють елементарний паз (Z3). У реальному пазу може бути і більше двох активних сторін, наприклад, чотири, шість, вісім і т. д. У цьому випадку реальний паз складається з декількох елементарних пазів.

Оскільки секція має дві активні сторони, кожній секції відповідає один елементарний паз. Кінці секції приєднуються до колекторних пластин, при цьому до кожної пластини приєднується початок однієї секції та кінець іншої, тобто на кожну секцію припадає одна колекторна пластина. Таким чином, для якірної обмотки можна записати таку рівність:

Обмотки якорів машин постійного струму.

де S — число секцій в обмотці якоря;

Zе — Число елементарних пазів;

К – число колекторних пластин.

Для зручнішого та наочного зображення схем якірних обмоток циліндричну поверхню якоря разом з обмоткою умовно розгортають на площині і всі з’єднання провідників зображують прямими лініями на площині креслення. Виконана у такому вигляді схема обмотки називається розгорнутою.

Залежно від форми секцій і від способу приєднання їх до колектора розрізняють такі типи якірних обмоток: проста петльова, складна петльова, проста хвильова, складна хвилювала і комбінована.

Проста петльова обмотка

У простій петльовій обмотці якоря кожна секція приєднана до двох колекторних пластин, що лежать поруч. На рис. зображена одновиткова, і двовиткова секція петльової обмотки. При укладанні секцій на сердечник якоря початок кожної наступної секції з’єднують з кінцем попередньої секції, поступово переміщаючись при цьому поверхнею якоря (і колектора) так, що за один обхід укладають всі секції обмотки. В результаті кінець останньої секції виявляється з’єднаним із початком першої, т. с. обмотка замикається.

Обмотки якорів машин постійного струму.

Одновиткова секція простої петльової обмотки

Обмотки якорів машин постійного струму.

Двовиткова секція простої петльової обмотки

На рис. зображена частина простої петльової обмотки, де показані кроки обмотки — відстань між активними сторонами секцій по якорю. Найкоротша відстань між активними сторонами однієї секції на поверхні якоря називають першим частковим кроком обмотки якоря і позначають через y1. Ця відстань вимірюється в елементарних пазах і, як було зазначено раніше, має бути рівним пли трохи відрізнятися від полюсного поділу.

Відстань між активною стороною нижнього шару першої секції та активною стороною верхнього шару другої секції називають другим частковим кроком обмотки якоря, позначають через y2 та вимірюють в елементарних пазах.

Знання кроків обмотки y1та y2 дає можливість визначити результуючий крок обмотки по якорю, який являє собою відстань між розташованими в одному шарі активними сторонами двох наступних один за одним секцій.

З рис. випливає, що

у= y1— y2

Обмотки якорів машин постійного струму.

Кроки петльової обмотки:

а) — правоходова обмотка: б) лівоходова обмотка

Укладаючи секції обмотки, ми переміщуємося не тільки по сердечнику якоря, але і по колектору. Відстань між двома колекторними пластинами, до яких приєднані початок і кінець однієї секції, називається кроком обмотки колектором і позначається через удо.

Кроки обмотки якоря вимірюються елементарними пазами, а крок колектору — колекторними поділами (пластинами). Обмотка, частина якої показано на рис. називається правоходової, так як укладання секцій цієї обмотки відбувається зліва на право але якорю, на відміну лівоходової, в якій укладання секцій обмотки по якорю йде справа наліво. Як випливає з визначення, початок н кінець кожної секції простої петльової обмотки приєднується до колекторних пластин, що лежать поруч, отже,

y = yдо = ±1.

У цьому вся виразі знак «плюс» відповідає правоходової обмотці, а знак «мінус» — лівоходової.

Для визначення всіх кроків простої петльової обмотки достатньо розрахувати перший частковий крок за якорем

Обмотки якорів машин постійного струму.,

де ε – величина, менша одиниці, віднімаючи або підсумовуючи яку можна отримати крок у1, Виражений цілим числом.

y2 = y1
± y = y1 ± 1

Перш ніж приступити до виконання схеми, слід зазначити таке:

1. Всі пази сердечника якоря н секції обмотки нумеруються. При цьому номер секції визначається номером паза, у верхній частині якого є одна з її активних сторін.

2. Активні сторони верхнього шару зображують на схемі суцільними лініями, а сторони нижнього шару — пунктирними так, що одна половина секції, що відноситься до верхнього шару, показується на схемі суцільною лінією, а інша, що відноситься до нижнього шару.

Для зручності креслення схеми слід заздалегідь скласти таблицю з’єднань. У цій таблиці (табл. 2.1) горизонтальні лінії зображують секції, а похилі вказують на порядок з’єднання секції колектора. При правильно обчислених кроках таблиця включає всі активні сторони верхнього і нижнього шарів обмотки .

Розгорнуту схему обмотки (рис. 2.8) будують у наступній послідовності. На аркуші паперу розмічають пази і наносять контури полюсів. При цьому слід врахувати, що зображений на схемі полюс є дзеркальним відображенням полюса, що знаходиться над якорем. За виконання схеми обмотки ширину полюса слід прийняти рівною приблизно 0,8 т. Полярність полюсів чергується: N—S—N—S. Потім зображують колекторні пластини і наносять на схему першу секцію, активні сторони якої розташуються в пазах 1 і 4. Колекторні пластини, яких приєднані кінці першої секції, позначають цифрами 1 і 2. Потім нумерують інші колекторні пластини і послідовно наносять на схему інші секції ( 2, 3 і т. д.). Остання секція (12) повинна замкнути обмотку, що свідчить про правильно виконану схему.

Далі на схемі зображують щітки. Відстань між щітками А і В має відповідати полюсному поділу, тобто має відповідати полюсному поділу, тобто має становити
Обмотки якорів машин постійного струму.колекторних поділів. У нашому прикладі ця відстань дорівнює
Обмотки якорів машин постійного струму. колекторних поділів. Що ж до розташування щіток на колекторі, то при цьому слід керуватися наступним. Припустимо, що електричний контакт якорної обмотки із зовнішнім ланцюгом здійснювався не через колектор та щітки, а за допомогою про умовних щіток, розташованих на поверхні якоря. І тут найбільше значення э. д. с. машини відповідає положенню умовних щіток на геометричній нейтралі. Але оскільки колекторні пластини, до яких приєднані секції, зміщені щодо активних сторін цих секцій приблизно на 1/2τ, то переходячи від умовних щіток до реальних, слід розташувати їх на колекторі по осі головних полюсів машини.

Обмотки якорів машин постійного струму.

Розгорнута схема простої петльової обмотки:

2p = 4; Zе = 12

Обмотки якорів машин постійного струму.

Розташування умовних щіток на якорі

Обмотки якорів машин постійного струму.

Розташування щіток на колекторі по осі головних полюсів

Припустимо, що машина працює в режимі генератора та її якір обертається у напрямку зліва направо. Скориставшись правилом «правої руки», визначаємо напрямок е. д. с. (струму), що індуктується в активних сторонах секцій. Це дає нам можливість встановити полярність Щіток: щітки А1 та А2, від яких струм відводиться у зовнішній ланцюг, є позитивними, а щітки B1 та B2 — — Негативними. Щітки однакової полярності з’єднують паралельно та підключають до відповідних висновків машини.

© Реферат плюс



Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *