ние фильтров на входе воздуха в машину нерационально, так как их нужно часто очищать и они увеличивают сопротивление движению воздуха.

При замкнутой системе вентиляции (рис. 1.14) охлаждающий воздух проходит по замкнутому контуру через воздухоохладители ВО. При такой вентиляции машина предохраняется от попадания в нее пыли. В качестве охлаждающей среды допускается применение не только воздуха, но и водорода. При водородном охлаждении вентиляционные потери снижаются почти в десять раз, а срок службы изоляции увеличивается, так как исключаются окислительные процессы. Для устранения взрыва, в случае образования внутри машины гремучего газа, через нее предварительно пропускают углекислый газ. Затем машину заполняют водородом под давлением выше атмосферного, что предупреждает попадание воздуха внутрь машины.

Глава 2

ЯКОРНЫЕ ОБМОТКИ МАШИН ПОСТОЯННОГО ТОКА

§ 2.1. Устройство обмоток

Обмотка якоря - важнейший элемент машины, удовлетворяющий следующим требованиям:

1) обмотка должна быть рассчитана на заданные величины напряжения и тока нагрузки, соответствующие номинальной мощности, и иметь необходимую электрическую, механическую и термическую прочности, обеспечивающие достаточно продолжительный срок службы машины (до 20 лет);

2) конструкция обмотки должна обеспечить удовлетворительные условия токосъема с коллектора без вредного искрения;

3) расход материала при заданных эксплуатационных показателях (к. п. д. и др.) должен быть минимальным;

4) технология изготовления обмотки должна быть по возможности простой.

В современных машинах постоянного тока обмотку якоря укладывают в пазы на внешней поверхности якоря (рис. 2.1), что упрощает технологию ее изготовления, повышает использование провода и делает обмотку более надежной. Обмотка состоит из ряда последовательно соединенных секций, каждая из которых имеет две активные стороны, размещаемые в пазах якоря. На торцевых сторонах сердечника якоря активные стороны соединяют лобовыми проводами. Для того чтобы не было пересечения лобовых соединений, т. е. чтобы они не лежали в одной плоскости, обмотки выполняют двухслойными (рис. 2.2). Активные стороны располагают в пазах /, находящимися между зубцами 2, а с торцевых сторон скрепляют лобовыми соединениями 3. При этом одна активная сторона каждой секции лежит в верхнем слое паза, а другая - в нижнем (рис. 2.3). Каждую активную сторону секции 2 изолируют и укладывают в паз 3, предварительно изолированный. После укладки

всех активных сторон паз заклинивают немагнитным клином /. Для придания якорю большей механической прочности лобовые соединения обмотки стягивают стальными бандажами.

Секции обмоток машин постоянного тока могут быть одновит-ковыми (рис. 2.4, а), состоящими из двух активных проводов, и многовитковыми (рис. 2.4, б). Обмотки якорей машин постоянного тока подразделяют на петлевые (параллельные), волновые (после-

Рис. 2.3. Поперечный раз- Рис. 2.4. Секции обмоток якоря

рез паза с обмоткой

довательные) и комбинированные (параллельно-последовательные). Обмотки могут быть простыми и сложными (кратными), причем последние образуются из нескольких простых обмоток. На рис. 2.5, а показана секция (катушка) многовитковой волновой обмотки. Полукатушка из двух одинаковых полусекций волновой обмотки изображена на рис. 2.5, б, а петлевой - на рис. 2.5, в. На развернутых схемах обмоток стороны секций, находящиеся в верхнем слое, изобралсают сплошными линиями, а стороны, расположенные в нижнем слое, прерывистыми линиями (рис. 2.6). Секции обмотки соединяют друг с другом в последовательную цепь таким

образом, что начало последующей секции присоединяют вместе с концом предыдущей секции к общей коллекторной пластине. Поскольку каждая секция имеет два конца и к каждой коллекторной пластине присоединены также концы двух секций, то общее число пластин коллектора К равно числу секций обмотки S; т. е. K=S = = N/(2w), где N - число активных проводов обмотки якоря; w - число витков в секции. В простейшем случае в пазу находятся две секционные стороны; одна в верхнем и другая в нижнем слое.

Рис. 2.5. Катушка (о) и полу- Рис. 2.7. Под-катушка волновой обмотки (б), разделение ре-полукатушка секции петлевой ального паза на обмотки (в) элементарные

При этом число пазов якоря Z=S. Для уменьшения пульсации выпрямленного напряжения, а также во избежание чрезмерно большого напряжения между соседними коллекторными пластинами число пазов должно быть достаточно большим. Однако изготовление якорей с большим числом пазов нецелесообразно, так как при этом пазы будут узкими, значительная часть их площади занята изоляцией секций от корпуса, и для проводников останется мало места, получается проигрыш в мощности машины. По этим причинам обычно в каждом слое паза располагают рядом несколько {ип = 2, 3, 4, 5) секционных сторон (рис. 2.7). При этом K=S = unZ. В данном случае говорят, что в каждом реальном пазу имеется и„ элементарных пазов, поэтому в каждом слое элементарного паза - одна секционная сторона. Очевидно, что общее число элементарных пазов якоря Z3=unZ=S = K- В одном полюсном делении t со-