Обмотка якоря коллекторной электрической машины
Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в якорях коллекторных машин с числом ламелей коллектора, равным удвоенному числу пазов. Обмотка якоря коллекторной электрической машины содержит секции, состоящие из витков провода, проходящих по пазам и лобовым частям. Полные секции чередуются с секциями, разделенными на две равные части, а ось разделенной секции развернута относительно оси полной секции на угол π/z, где z - число пазов якоря. Технический результат заключается в обеспечении одинаковых условий коммутации секций, расположенных в общих пазах. 2 ил.
Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в якорях коллекторных машин с числом ламелей коллектора, равным удвоенному числу пазов.
Цель изобретения - повышение надежности за счет улучшения условий коммутации. Технический результат достигается за счет поочередной укладки полных секций и секций, разделенных пополам, причем ось одной секции развернута относительно оси второй секции на угол π/z, где z - число пазов якоря. За прототип выбрана обмотка по патенту РФ № 2210158 (Бюллетень изобретений №22 от 10.08.2003 г.), в которой каждая секция разделена на две части и каждая часть уложена в пару смежных пазов и прямо противоположных другой паре пазов, причем оси обеих частей секции расположены на одной линии, а намотка каждой части секции производится в разные стороны, что не технологично и требует специального оборудования. Так как число ламелей коллектора, то есть и число секций в два раза больше числа пазов, то данная обмотка содержит пары секций, располагающихся в одних и тех же пазах. При последовательной коммутации таких пар секций одна из них в момент коммутации находится в одном угловом положении по отношению к магнитному потоку статора, а вторая секция - в другом. Поэтому условия коммутации каждой из этих секций будут неодинаковы. В машинах с такими якорями износ ламелей коллектора чаще всего происходит неравномерно - более изношенные (подгоревшие) ламели чередуются с менее изношенными.
Целью предлагаемого изобретения является создание одинаковых условий коммутации для всех секций без усложнения технологии изготовления якоря.
Изобретение поясняется чертежами - на фигуре 1 изображена зубцовая зона магнитопровода якоря с торцевой стороны, на которой показано расположение двух секций в пазах и лобовые части этих секций, на фигуре 2 показана схема укладки двух секций с вариантами переходов в двух частях разделенной пополам секции. В пазы 1 и 2, между зубцами 3, уложена одна секция 4 с лобовой частью 5. Эта секция содержит полное число витков W. Вторая секция разделена на две равные части 6 и 7, имеющие число витков W/2. Одна часть секции 6 с лобовой частью 8 уложена в те же пазы 1 и 2, вторая часть секции 7 с лобовой частью 9 уложена в пазы 10 и 11, расположенные рядом с пазами 1 и 2 соответственно. Центральный угол между соседними пазами составляет 2π/z, где z - число пазов якоря.
Укладка этих же секций объясняется схемой на фигуре 2, где полная секция 4 в пазах 1 и 2 между зубцами 3 показана сплошной линией, а секция, разделенная на две части 6 и 7 и уложенная в пазы 1, 2 и 10, 11 соответственно, показана штриховой линией. При четном числе витков W в полной секции соединение части секции 6 с частью секции 7 осуществляется переходом 12 со стороны коллектора 13, при нечетном - переходом 14 со стороны, противоположной коллектору. Этим обеспечивается равенство чисел витков (с точностью до 0,5 витка) в обеих половинах 6 и 7 секции.
На фигуре 2 приведен вариант правоходовой схемы укладки при ее намотке в направлении, указанном стрелкой на выводе от начальной ламели 15. Остальные секции всей обмотки выполняются аналогично и на схеме не показаны. Все секции - полные и разделенные пополам - наматываются с одинаковым шагом по пазам и в одну сторону, что упрощает технологию. При прохождении тока по обмотке якоря полная секция 4 с числом витков W создает магнитный поток, величину и направление которого можно охарактеризовать вектором 16 (на фигуре 1). Часть секции 6 с числом витков W/2 создаст магнитный поток, характеризуемый вектором 17, совпадающим по направлению с вектором 16 и равным его половине. Вторая часть секции 7 создаст магнитный поток, изображенный вектором 18, равным по величине вектору 17 и повернутым относительно него на угол 2π/z. Результирующий поток от двух частей разделенной секции 6 и 7 определится вектором 19, являющимся суммой векторов 17 и 18. Угол между векторами 16 и 19 будет равен π/z. При последовательной коммутации полной секции 4 и секции, разделенной на две равные части 6 и 7, они будут находиться в одинаковом угловом положении по отношению к магнитному потоку статора, то есть условия коммутации будут для них одинаковы.
Обмотка якоря коллекторной электрической машины с числом ламелей коллектора, равным удвоенному числу пазов, содержащая секции, состоящие из витков провода, проходящих по пазам и лобовым частям, отличающаяся тем, что полные секции чередуются с секциями, разделенными на две равные части, причем ось разделенной на две части секции развернута относительно оси полной секции на угол π/z, где z - число пазов якоря.
