2.6 Уравнительные соединения

Обмотка якоря является симметричной, если её параллельные ветви обладают одинаковыми электрическими свойствами: имеют одинаковые электрические сопротивления и в них индуцируются одинаковые ЭДС.

В несимметричной обмотке якоря ток якоря распределяется в параллельных ветвях неодинаково, что приводит к перегрузке одних ветвей и недогрузке других. В результате растут электрические потери в обмотке якоря, полезная мощность машины уменьшается и возникает искрение на коллекторе.

Даже если обмотка симметрична, ЭДС параллельных ветвей в многополюсных машинах могут оказаться неодинаковыми из-за магнитной несимметрии, при которой магнитные потоки одноименных полюсов оказываются неодинаковыми. Магнитная несимметрия возникает из-за дефектов при изготовлении и в процессе эксплуатации:

- наличие раковин в отливке станины;

- некачественная сборка полюсов;

- ослабление крепления полюсов;

- неправильная центровка якоря, т.е. его перекоса, отчего воздушный зазор под полюсами становится неодинаковым.

Влияние магнитной несимметрии на работу машины зависит от типа обмотки якоря.

1) Простая волновая обмотка

Так как в этих обмотках секции каждой параллельной ветви равномерно распределены по всем полюсам машины, то магнитная несимметрия одинаково влияет на обе параллельные ветви и не вызывает неравенства ЭДС.

2) Простая петлевая обмотка

В ней секции образующие одну параллельную ветвь расположены под смежной парой полюсов. Поэтому магнитная несимметрия становится причиной неравенства ЭДС параллельных ветвей, что ведет к появлению в обмотке якоря уравнительных токов, которые увеличивают электрические потери в обмотке якоря и приводят к интенсивному искрению на коллекторе.

Рисунок 22 Уравнительные токи в параллельных ветвях простой петлевой обмотки якоря при магнитной несимметрии

Для уменьшения неравномерной нагрузки щеток в простых петлевых обмотках, точки обмотки якоря, потенциалы которых должны быть одинаковыми, электрически соединяют между собой медными проводниками. Такие проводники называют уравнительными соединениями первого рода (уравнителями).

Рисунок 23 Уравнительные соединения первого рода

а) Развернутая схема обмотки

б) Вид со стороны коллектора

3) Сложные обмотки

В сложных обмотках простые петлевые и волновые обмотки соединены параллельно через щеточный контакт.

Обеспечить одинаковый контакт щеток со всеми простыми обмотками практически невозможно, поэтому ток между простыми обмотками распределяется неодинаково, что также ведет к искрению на коллекторе.

Поэтому в сложных обмотках применяют уравнительные соединения второго рода, с помощью которых электрически соединяют между собой простые обмотки.

Применение уравнительных соединений в обмотках якоря

 

Тип обмотки	Уравнители первого рода	Уравнители второго рода
Простая петлевая	+	-
Простая волновая	-	-
Сложная петлевая	+	+
Сложная волновая	-	+

а) б)

а) Уравнители на стороне якоря противоположной коллектору

б) Уравнители на стороне коллектора

Рисунок 26 Способы расположения уравнительных соединений

1 - уравнители; 2 - обмотка якоря; 3 - коллектор