Коллекторными пластинами

ласточкиных хвостах или кольцевых канавках располагают стальные армирующие кольца. Кроме того, для обеспечения прессовой посадки при повторном насаживании коллектора на вал предусматривают запрессовку в центральную часть пластмассового корпуса стальной втулки. В коллекторных пластинах фрезеруют канавки, которые лудят оловянным припоем. В этих канавках располагают луженые концы секций обмотки якоря из круглых проводов и -соединяют эти концы с коллекторными пластинами пайкой. Пайка производится мягким (при классе нагре-востоикости изоляции В) или твердым (при классах F и Н) припоем. Коллекторы с креплением пластин пластмассой имеют сниженную трудоемкость и стоимость, так как при их изготовлении исключается механическая обработка крепежных деталей. Недостатком таких коллекторов является то, что условия охлаждения пластмассового корпуса затруднены (низкая теплопроводность пластмассы, большая ее толщина, отсутствие аксиальных вентиляционных каналов).

На 3.50 приведена развернутая схема простой петлевой обмотки, каждая катушка которой состоит из трех секций. Пазовые части катушек изображены в зависимости от их положения в пазу сплошными или пунктирными линиями, а в лобовых частях эти линии разветвляются: от каждой отходят три отрезка, обозначающих лобовые части трех секций, входящих в катушку. Начала и концы секций соединяют с пластинами коллектора. На схемах на коллекторных пластинах обычно показывают места расположения щеток.

Обмотка выполняется двухслойной и образуется из ряда изолированных секций, соединенных между собой на коллекторных пластинах. Секции состоят из одного (wc = 1) или из нескольких (wc > 1) витков. Стороны секции размешаются в пазах в два слоя: одна из сторон секции лежит в верхнем, обращенном к зазору, слое (ВС), другая - в нижнем (НС). Несколько секций, имеющих общую изоляцию от стенок паза, образуют катушку обмотки.

Обмотки якорей машин постоянного тока изображаются на чертежах в виде торцовых или развернутых схем. На развернутой схеме каждую секцию изображают отдельным многоугольником или показывают пазовые части катушки одной линией, а лобовые части каждой секции — отдельными линиями. Начало и конец каждой секции соединяются с коллекторными пластинами. На коллекторных пластинах показывают места расположения щеток. Число щеток зависит от числа полюсов машины. При симметричных секциях щетки должны быть расположены против середин полюсов на расстоянии j/щ — К/(2р) коллекторных пластин. Все щетки одинаковой полярности соединяются друг с другом.

Конец каждой секции присоединяется к одной из изолированных коллекторных пластин, образующих коллектор ( 1.9). По мере увеличения числа секций уменьшается пульсация напряжения на щетках ( 1.10). При двадцати коллекторных пластинах разница между максимальной и минимальной величиной напряжения, отнесенная к среднему значению, не превышает 0,65%.

ласточкиных хвостах или кольцевых канавках располагают стальные армирующие кольца. Кроме того, для обеспечения прессовой посадки при повторном насаживании коллектора на вал предусматривают запрессовку в центральную часть пластмассового корпуса стальной втулки. В коллекторных пластинах фрезеруют канавки, которые лудят оловянным припоем. В этих канавках располагают луженые концы секций обмотки якоря ис-круглых проводов и соединяют эти концы с коллекторными пластинами пайкой. Пайка производится мягким (при классе нагре-востойкости изоляции В) или твердым (при классах F и Н) припоем. Коллекторы с креплением пластин пластмассой имеют сниженную трудоемкость и стоимость, так как при их изготовлений исключается механическая обработка крепежных деталей. Недо статком таких коллекторов является то, что условия охлаждения пластмассового корпуса затруднены (низкая теплопроводность пластмассы, большая ее толщина, отсутствие аксиальных вентиляционных каналов).

где li и It — токи, протекающие в щеточном контакте под набегающим и сбегающим краями щетки и в соответствующих коллекторных пластинах.

3. д. с. в обмотке, можно определить положение двух разнополярных щеток на коллекторе. В рассматриваемом примере (см. 3.3) щетки находятся на коллекторных пластинах 3 и б, так как к пластине 3 стрелки одновременно подходят и щетка будет положительной, а от пластины 6 стрелки отходят и щетка отрицательна. При этом положение щеток на коллекторе совпадает с осью полюсов машины. При двух полюсах машины (2р — 2) щетки, стоящие на коллекторе, разбивают обмотку якоря на две параллельные ветви 2а = 2 ( 3.4). При этом в каждой параллельной ветви в данном случае будет находиться по S/(2a) = 6/2 = 3 секции. Если выполнить простую петлевую обмотку якоря при числе полюсов машины 2р— 4, бит. д., то число параллельных ветвей этой обмотки равно соответственно 4, 6 и т. д. Следовательно, в общем случае число параллельных ветвей простой петлевой обмотки якоря 2а равно числу полюсов машины 2р>. т. е. 2а = 2р. Число необходимых щеток на коллекторе также равно 2р, причем р щеток каждой полярности соединяются параллельно.

Концы обмоток якоря круглого сечения закладывают в выфрезеро-ванные в коллекторных пластинах шлицы и припаивают к ним. Ширина шлица должна быть на 0,2—0,3 мм больше диаметра провода обмотки (см. 4.2, а).

В коллекторах с диаметром более 15 см концы обмотки якоря (прямоугольного сечения) соединяются с коллекторными пластинами посредством петушков, которые изготовляются из отожженной меди. В коллекторных пластинах выфрезеровывают канавки, в которые закладывают концы петушков и затем припаивают их к пластинам. В § 2.2, п. 5 было определено число коллекторных пластин

9. Добавочные потери — это потери от вихревых токов в коллекторных пластинах, потери от гистерезиса и вихревых токов в полюсных наконечниках, потери в бандажах.

В зависимости от номинальных значений мощности, напряжения и частоты вращения находят применение различные типы обмоток якорей. Простейшими из них являются петлевая и волновая обмотки. Двухвигковые секции указанных обмоток показаны соответственно на 9.3 и 9.4. Петлевая и волновая обмотки отличаются порядком соединения с коллекторными пластинами и друг с другом.

На 9.8,6 показано магнитное поле, образованное под действием МДС обмотки якоря, а на 9.8, в — результирующее магнитное поле машины. Указанные на 9.8, в направления токов обмотки .якоря соответствуют указанным там же направлениям вращения генератора и двигателя. В случае расположения щеток на геометрической нейтрали возникает поперечная реакция якоря, характеризуемая тем, что ось симметрии поля реакции якоря ( 9.8,6) перпендикулярна оси главных полюсов. В результате действия поперечной реакции якоря магнитное поле машины оказывается несимметричным относитель-нр оси главных полюсов ( 9.8, в). Под одним краем каждою полюса магнитная индукция увеличивается, под другим уменьшается. Физическая нейтраль ФН, под которой понимают линию, проходящую через ось машины и точки поверхности якоря, где магнитная индукция результирующего поля равна нулю, смещается у генератора по направлению вращения, у двигателей — против направления вращения. При отсутствии тока якоря физическая нейтраль совпадает с геометрической ( 9.8, а). В результате действия реакции якоря в секциях обмотки якоря, расположенных на геометрической нейтрали, возникает ЭДС. Между коллекторными пластинами, присоединенными к секциям, находящимся в усиленном магнитном поле главных полюсов, появляется повышенное напряжение, что может привести к возникновению дуги между коллекторными пластинами. Для устранения искажения магнитного поля под полюсами крупные машины, работающие с частыми и значительными перегрузками, снабжаются компенсационной рб-моткой. Последнюю закладывают в пазы полюсных наконечников ( 9.9) и соединяют последовательно с обмоткой якоря, в результате чего создается магнитное поле в зоне расположения полюсов, противоположное по направлению полю реакции якоря.

В микродвигателях с полым якорем последний выполнен в виде стакана 4 (p;ic. 9.37, и, (>). Обмотка якоря располагается на поверхности якоря и заливается эпоксидной смолой. Секции обмотки соединены с коллекторными пластинами. Такое расположение обмотки, когда она не находится в ферромагнитном материале, резко снижает ее индуктивность, что улучшает условия коммутации двигателя. Практически он работает без искрения. Кроме того, из-за снижения момента инер-infn полого якоря в сравнении с якорем обычного типа повышается быстродействие двигателя. Однако недостатком таких микродвигателей является увеличенный воздушный зазор 80 ( 9.37, а,б) в сравнении с обычными двигателями постоянного тока, что влечет за собой увеличение МДС обмотки возбуждения, а это в свою очередь обусловливает увеличение габаритных размеров и массы двигателей. Микродвигатели с якорем обычного типа и с полым якорем мощностью от 1 до 15 Вт имеют КПД 0,3-0,45.

Часть обмотки, заключенная между двумя ближайшими по ход} обмотки коллекторными пластинами, называется секцией обмотки (на 17.9 показаны только две секции). Число секций и число коллекторных пластин одинаково. Секции присоединяют к коллектору по петлевой (как на 17.9) или волновой ( 17.10) схемам.

Искажение поля означает резкое увеличение индукции у одного края полюсов. Это приводит к повышению напряжения в соответствующих проводниках якоря и между коллекторными пластинами и в мощных машинах может быть причиной электрических поверхностных разрядов на коллекторе. При определенных условиях они могут привести к опасной аварии — «круговому огню», т. е. электрической дуге, замыкающей накоротко коллекторные пластины и секции обмотки.

Каждая секция обладает индуктивностью Lc, сопротивлением г и некоторой емкостью Сс, которую можно представить включенной между коллекторными пластинами. Контур коммутируемой секции (в который входит также переменное сопротивление щетки) упрощенно изображен на 17.16, б.

Коллектор состоит ив большого числа мецных сегментов, называемых ламелями или коллекторными пластинами ( 1.8, а,б).

Расстояние по коллектору между коллекторными пластинами, к которым присоединена секция, навивается шагом обмотки по коллектору У». Он иэмепяется числом коллек-

При выполнении волновой обмотки секция укладывается между коллекторными пластинами,, расположенными на диаметрально противоположных точках коллектора ( 1.15,а,б).

Миканиты используют для прокладок и изоляции между коллекторными пластинами, для каркасов, гильз, пазовой и междувитковой изоляции.

моток. Пайку медных проводов осуществляют медно-фосфористъш припоем, а проводов с коллекторными пластинами — припоями ПОС.