Устройство обмоток якоря и их характеристики

1.

Предмет: «Электрические машины»
Тема: «Устройство обмоток якоря и их характеристики»
Профессия: «Машинст электровоза»
Ярославское подразделение Северного УЦПК
1 | Преподаватели ОАО «РЖД» Коркина И.В. | 2017

2.

Цель
Изучить
устройство
и
применение обмоток якоря машин
постоянного тока.
2 | Преподаватели ОАО «РЖД» | 2017

3.

План занятия
1.
2.
3.
4.
5.
Обмотка якоря и ее основные части.
Простая петлевая обмотка.
Простая волновая обмотка.
Применение петлевой и волновой обмоток.
Сложные и комбинированные обмотки.
3 | Преподаватели ОАО «РЖД» | 2017

4.

Обмотка якоря и ее основные части
Обмотка якоря - это замкнутая система проводников,
определенным образом уложенных в пазы сердечника якоря и
присоединенных к коллектору. Она состоит из отдельных
секций, которые могут объединяться в катушки.
Секция - это часть обмотки, расположенная между двумя
коллекторными пластинами, следующие одна за другой по ходу
обмотки. Все секции между собой соединены последовательно,
и конец последней секции соединен с началом первой. Секции
могут быть одновитковые и многовитковые.
4 | Преподаватели ОАО «РЖД» | 2017

5.

Обмотка якоря и ее основные части
Схемы одновитковой (а) и многовитковой (б) секций:
1 — активные проводники; 2 — лобовая часть;
3 — активная сторона; 4 — коллекторные пластины
5 | Преподаватели ОАО «РЖД» | 2017

6.

Обмотка якоря и ее основные части
Секцию
обмотки
укладывают в пазы таким
образом, чтобы одна из ее
активных сторон находилась
в верхнем слое, а другая — в
нижнем. На схемах стороны
секции, расположенные в
верхнем слое, изображают
сплошными линиями, а в
нижнем
слое
—
штриховыми.
6 | Преподаватели ОАО «РЖД» | 2017

7.

Обмотка якоря и ее основные части
Верхняя активная сторона одной секции и нижняя активная сторона
другой секции, уложенные в одном пазу образуют элементарный паз Zэ
Для якорной обмотки можно записать:
Z э S K
где Zэ - элементарный паз,
S – число секций в обмотке якоря,
К – число коллекторных пластин.
Полюсное деление – это часть поверхности якоря, приходящаяся на один
полюс, м
D
2p
D – диаметр якоря, м
2р – число главных полюсов в машине.
7 | Преподаватели ОАО «РЖД» | 2017

8.

Обмотка якоря и ее основные части
Концы секций присоединяют к коллекторным пластинам, при этом к
каждой пластине присоединяют конец одной секции и начало следующей
т.е. на каждую секцию приходиться одна коллекторная пластина.
8 | Преподаватели ОАО «РЖД» | 2017

9.

Обмотка якоря и ее основные части
Обмотки якоря подразделяются на две основные группы: волновые
(последовательные) и петлевые (параллельные)
В электрических машинах применяются обмотки якоря следующих
типов:
• простая волновая,
• простая петлевая,
• сложная волновая,
• сложная петлевая
• комбинированная.
9 | Преподаватели ОАО «РЖД» | 2017

10.

Обмотка якоря и ее основные части
Форма якорных катушек при волновой (а) и петлевой (б) обмотках:
1, 4 — пазовые части (верхняя и нижняя стороны); 2, 5 — задняя и
передняя лобовые части; 3 — задняя головка; 6 — концы секций,
припаиваемые к коллектору
10 | Преподаватели ОАО «РЖД» | 2017

11.

Простоя петлевая обмотка
При
изготовлении
петлевой
обмотки
сначала
последовательно соединяют секции, расположенные под одним
полюсом, а затем соединяют секции, расположенные под
следующим полюсом. Начало и конец каждой секции
присоединяются к соседним коллекторным пластинам. За один
обход по якорю укладывается вся обмотка.
Число параллельных ветвей (2а) равно числу главных
полюсов в машине (2р). Условие 2а = 2р выражает основное
свойство простой петлевой обмотки: чем больше число полюсов,
тем больше параллельных ветвей имеет обмотка,
следовательно, тем больше щеточных пальцев должно быть в
машине.
11 | Преподаватели ОАО «РЖД» | 2017

12.

Простоя петлевая обмотка
12 | Преподаватели ОАО «РЖД» | 2017

13.

Простоя петлевая обмотка
Для
выполнения
обмотки
необходимо
знать
ее
результирующий шаг у, который представляет собой расстояние
между расположенными в одном слое активными сторонами двух
следующих друг за другом секций.
у = у1 - у2
у1-первый частичный шаг обмотки по якорю – это кротчайшее
расстояние между активными сторонами первой секции,
у2 -второй частичный шаг обмотки по якорю – это расстояние
между активной стороной нижнего слоя второй обмотки и
активной стороной верхнего слоя первой секции.
шаг по коллектору ук.- это расстояние между двумя
коллекторными пластинами, к которым присоединены начало и
конец одной секции.
13 | Преподаватели ОАО «РЖД» | 2017

14.

Простоя петлевая обмотка
Развернутая в плоскости схема
простой петлевой обмотки
Параллельные ветви простой
петлевой обмотки
14 | Преподаватели ОАО «РЖД» | 2017

15.

Простоя петлевая обмотка
Параллельные ветви простой петлевой
обмотки
15 | Преподаватели ОАО «РЖД» | 2017

16.

Простоя волновая обмотка
Соседние секции располагаются под разными парами полюсов. За
один обход по якорю укладывается столько секций, сколько пар полюсов
имеет машина. Конец последней по обходу секции присоединяется к
коллекторной пластине, находящейся рядом с исходной.
вид волновой обмотки (а) и схема соединения ее
секций (б)
16 | Преподаватели ОАО «РЖД» | 2017

17.

Простоя волновая обмотка
Для
выполнения
обмотки
необходимо
знать
ее
результирующий шаг у , первый у1 и второй у2 частичные шаги, а
также шаг по коллектору ук.
Число параллельных ветвей (2а) независимо от числа
полюсов (2р) всегда равно двум.
2а 2
17 | Преподаватели ОАО «РЖД» | 2017

18.

Простоя волновая обмотка
Развернутая в плоскости схема простой
волновой обмотки
Параллельные ветви простой
волновой обмотки
18 | Преподаватели ОАО «РЖД» | 2017

19.

Простоя волновая обмотка
19 | Преподаватели ОАО «РЖД» | 2017

20.

Применение петлевой и волновой обмоток
При одинаковом количестве полюсов и секций в
обмотке якоря петлевая обмотка имеет больше
параллельных ветвей, поэтому применяется в машинах,
рассчитанных на большие токи (тяговые двигатели
электровозов и тепловозов, а также электровозные генераторы
возбуждения, используемые при рекуперации).
Волновая обмотка имеет больше секций в каждой
параллельной ветви, поэтому применяется в машинах,
рассчитанных на большие напряжения (вспомогательные
машины электровозов и электропоездов с U=1500—3000 В, и
у некоторые тяговые двигателей электропоездов.).
20 | Преподаватели ОАО «РЖД» | 2017

21.

Сложные и комбинированные обмотки
Сложные обмотки представляют несколько простых, уложенных
на одном якоре и присоединенных к одному коллектору. Число
параллельных ветвей пропорционально числу простых обмоток в
сложной.
Комбинированная обмотка представляет собой сочетание
петлевой и волновой обмоток. Она имеет наилучшие характеристики,
но из-за технологической сложности изготовления применяется редко.
21 | Преподаватели ОАО «РЖД» | 2017

22.

Сложные и комбинированные обмотки
22 | Преподаватели ОАО «РЖД» | 2017

23.

Сложные и комбинированные обмотки
23 | Преподаватели ОАО «РЖД» | 2017

24.

Домашнее задание
1. А.Е. Зорохович «Основы электротехники для локомотивных
бригад», стр. 107-115.
2. А.В. Грищенко «Электрические машины и преобразователи
подвижного состава», стр. 18-26.
3. А.А. Дайлидко «Электрические машины тягового
подвижного состава », стр. 21-28.
4. Работа с конспектом.
5. Подготовка к опросу по пройденному материалу.
24 | Преподаватели ОАО «РЖД» | 2017

25.

Спасибо за внимание
Желаю успехов!
25
| преподаватели ОАО «РЖД» | 2017