ПРОСТІ ХВИЛЬОВІ ОБМОТКИ
Схема простої хвильової обмотки якоря наведено на рис. 3.55. Позначення кроків обмотки показано на рис. 3.56. Крок простої хвильової обмотки по колектору дорівнює результуючий крок:
У цій формулі знак "-" переважний, так як при знаку "+" в обмотці з'являються додаткові перехрещення вивідних кінців секцій. Для першого часткового кроку у1 = K/2p±eзберігається така умова: у1/uп дорівнює цілому числу, інакше обмотка буде ступінчастою. Другий частковий крок у2 = у – у1
Секції хвильової обмотки з'єднують один з одним послідовно з результуючим кроком, близьким до подвійного полюсного поділу. Тому при встановленні щіток на колектор обмотка з'єднується в дві паралельні гілки незалежно від кількості полюсів
Мал. 3.55. Схема простої хвильової обмотки якоря, Z = 17, K = 51, 2p= 4
Мал. 3.56. Елементи схеми та позначення кроків простої хвильової обмотки:
а – з двовитковими секціями, б – з одновитковими секціями
Цю обставину використовують, наприклад, у ряді тягових двигунів постійного струму, в яких розміщення повного числа щіткових болтів, що дорівнює 2р,утруднене через брак місця [8].
При 2а= 2в обмотці відсутні еквіпотенційні точки і встановлення зрівняльних з'єднань не потрібно. Тому хвильові обмотки більш технологічні та дешеві порівняно з петлевими. Прості хвильові обмотки застосовують у більшості машин, номінальний струм яких не перевищує 500. 600 А, тобто струм у кожній паралельній галузі хвильової обмотки залишається меншим 250. 300 А.
Прості хвильові обмотки можуть бути виконані симетричними тільки за умови, що ук = (До ± 1)/ дорівнює цілому числу. Це накладає певні обмеження наСпіввідношення чисел Кі р.Зокрема, машини загального призначення потужністю до 200. 300 кВт випускають у більшості випадків у чотириполюсному виконанні, тобто з р = 2. Отже, для забезпечення симетрії обмотки колектор якоря повинен містити непарне число пластин. Але оскільки К = Zuп,то непарними повинні бути також число паз якоря Z і число секцій у котушціuп. У ряді випадків ці умови нездійсненні при заданих лінійному навантаженні та рівнях магнітної індукції на ділянках магнітопроводу. У таких якорях при (К ± 1)/ р,не рівному цілому числу можуть бути виконані несиметричні хвильові обмотки: обмотка з мертвою секцією або штучно-замкнена обмотка.
Обмотка з мертвою секцією застосовується рідше. Для її виконання колектор машини беруть із числом пластин, на одну меншу, ніж число секцій в обмотці якоря, тобто з непарним числом пластин: К' = Zuп-1 .Тоді ук = (К '± 1) / дорівнює цілому числу. По розрахованому ук знаходять часткові кроки у1і у2і будують хвильову обмотку. Число секцій в обмотціs= Zuп, тобто одну більше, ніж пластин колектора. У пази укладають усі секції, але жодну з них не з'єднують із колектором. Утворюється "мертва секція". Вивідні кінці цієї секції підрізають та ізолюють; лобові частини закріплюють бандажом разом із усією обмоткою.
Мал. 3.58. Схема хвильової обмотки з мертвою секцією, Z = 18,uп = l, К = 17
На рис. 3.58 як приклад наведено схему простої хвильової обмотки 2р = 4 з мертвою секцією, в якій для спрощення прийнято Z = 18,uп = 1. Для побудови схеми взято К' = 18 - 1 = 17; ук = (17 - 1) / 2 = 8; у1=4. Мертва секція, не з'єднана з пластинами колектора, виділена на схемі переривчастої жирної лінії.Несиметрія схеми проявляється, наприклад, у різних кроках у2: кроки по пазах 5 - 9, 6 - 10, 7-11 і т. д. не рівні кроків 1 - 6, 2 - 7, 3 - 8 і т. д.
Обмотки з мертвою секцією зустрічаються в машинах, колектори яких мають велике (К & 100) число колекторних пластин, при цьому несиметрія, що виникає, практично непомітна.
Мертву секцію можна було б взагалі не вкладати в пази якоря, проте це порушує послідовність укладання обмотки і вимагає заповнення вільних частин пазів, що залишилися, ізоляційним матеріалом і додаткових заходів при балансуванні якоря [6].