устранения этого недостатка соединяют уравнительными проводами такие точки простых волновых обмоток, которые теоретически должны иметь одинаковые потенциалы. Уравнительные соединения, выравнивающие несимметрию распределения напряжения по коллектору, называют уравнителями второго рода (рис. 2.20). Таким образом, разница между уравнителями первого и второго рода состоит в том, что уравнители первого рода выравнивают несимметрию магнитной системы машины, а уравнители второго рода - несимметрию распределения напряжения по коллектору.

§ 2.6. Обмотка смешанного типа

В машинах постоянного тока большой мощности иногда применяют смешанную (лягушечью) обмотку якоря, представляющую собой сочетание простой петлевой и сложной волновой обмоток,

Рис. 2.21. Обмотка смешанного типа

расположенных в одних пазах якоря в четыре слоя и присоединенных к общему коллектору. При этом к каждой пластине- припаивают по четыре проводника. На рис. 2.21, а изображена развернутая схема обмотки смешанного типа, на рис. 2.21, б - расположение однойТсекции этой обмотки в пазах. Основное достоинство этой обмотки состоит в том, что она не требует уравнительных соединений. В ней волновая обмотка выполняет функции уравнительных соединений первого рода для петлевой обмотки, а петлевая обмотка выполняет функции уравнительных соединений второго рода для волновой обмотки. Шаги обмоток по якорю, составляющих смешанную обмотку, делают одинаковыми: ух Петп=*/1 волн-Шаг обмотки равен сумме шагов обмоток: #1петл+#1волн-e/(2p)-f--\-ZJ(2p). Так как Z3=K, то */тетл+*/1 волн=Kfp. Потенциальный шаг по коллектору уп - Kip.

Пример. Определить шаг и число уравнительных соединений простой петлевой обмотки, у которой 2р=6; К= 162.

Решение. Шаг уравнительных соединений yn=S/a=Kla-162/3=54. Число точек, соединяемых одним уравнителем, п„=а=3. Принимая, что каждая третья

пластина коллектора соединяется уравнителем, находим число коллекторных пластин, соединяемых уравнительными соединениями КУ=К/3= 162/3 = 54. Число уравнительных соединений пу=(у/п„=Б4/3= 18. Между собой соединяются следующие коллекторные пластины: 1-м уравнителем 1-55-109-1; 2-м уравнителем 4-58-112-4; 3-м уравнителем 7-61-1.15-7 и т. д.

§ 2.7. Электродвижущая сила обмотки якоря

В симметричной обмотке э. д. с. параллельных ветвей одинаковы и являются общей э. д. с. обмотки якоря. Величину э. д. с. параллельной ветви определяют на основании закона электромагнит-

Рис. 2.22. Распределение магнитной индукции в воздушном зазоре машины при тладкой поверхности якоря

ной индукции. Воздушный зазор 6 между главными полюсами и. поверхностью якоря за счет формы наконечников полюсов делается значительно больше по их краям (рис. 2.22, а), в результате чего .кривая распределения магнитной индукции в воздушном зазоре имеет трапецеидальный характер с высотой, равной В(, (рис. 2.22, б). Заменив трапецию прямоугольником с равновеликой площадью шириной b и высотой ВСр, можно считать, что магнитная индукция в магнитном зазоре является постоянной величиной. В таком случае, каждый проводник обмотки якоря будет пересекать при вращении одинаковое число силовых магнитных линий в единицу времени. Предположим, что обмотка якоря состоит из N активных .проводников и образует 2а параллельных ветвей. Тогда число последовательно-соединенных проводников в каждой ветви равно NJ(2a). Сумма э. д. с, наведенных в этих проводниках, будет составлять э. д. с. обмотки якоря машины. Среднее значение э. д. с, наведенной в одном проводнике, определяемое по закону электромагнитной индукции,

eBCvev. (2.1)

Суммарная э. д. с, наведенная во всех проводниках параллельной ветви обмотки,

Ea=ectNI(2a)=BcvevNI(2a). (2.2)

Линейная скорость вращения якоря

v=nDnim, (2.3)

- где п - частота вращения якоря; D - диаметр якоря.

Длину окружности по поверхности якоря, равную nD, можно определить также произведением полюсного деления х на количество полюсов машины 2р: nD= =т2р, тогда

T&ptl

N 2а

60 60

Произведение /т есть площадь, которую пронизывают магнитные силовые линии (рис. 2.23). Произведение площади и магнитной индукции дает магнитный поток Ф в воздушном зазоре машины, который сцеплен с витками обмотки якоря: Ф=/?ср/т. Подставив

Рис. 2.23. К выводу формулы Рис. 2.24. Э. д. с. обмотки якоря

э. д. с. обмотки якоря

последнее выражение в формулу э. д. с. и произведя в ней сокращения, получим

= я*. (2.4)

60 а

Для каждой изготовленной машины р, Nf а неизменны, поэтому (2.4) можно записать в следующем упрощенном виде:

Ея=кЕпФ, . (2.5)

где k=pNI(60с) -Постоянный коэффициент.

Э: д. с. параллельных ветвей зависит от их положения относительно главных полюсов, которое определяется установкой щеток на коллекторе. Если щетки установлены на коллекторных пластинах, соединенных с узловыми точками (при переходе через которые изменяется направление-э. д. с. в секции), то э. д. с. параллельной ветви получается наибольшей (рис.2.24, а). Здесь у\-х. При сдвиге щеток с этого положения в параллельную ветвь войдут секции с э. д. с. противоположного направления и общая э. д. с. параллельной ветви будет меньше (рис. 2.24, б). Если выполнить обмотку с шагом, меньшим полюсного деления (t/i<t), то секция будет сцеплена с меньшим магнитным потоком (рис. 2.24, в) и э.д.с. машины уменьшится.