Обмотки барабанного якоря

В современных машинах постоянного тока применяются барабанный якорь. Во всех проводниках , находящихся в пазах сердечника якоря , при его вращении с окружной скоростью υ в магнитном поле главных полюсов индуцируется ЭДС. Для того чтобы ЭДС Ҽя в двух сторонах одного витка должна равняться полюсному делению τ , т.е. длине окружности якоря, стягивающей центральный угол 2π/2p.На практике принимается укороченный шаг намотки для уменьшения лобовых частей обмотки ,расположенных вне пазов якоря. Различают два способа укладки обмотки якоря. Простая петлевая ,или параллельная, обмотка получается при поступательно-возвратном движении и двукратном обходе якоря( рис 9.6 а). Для увеличения ЭДС в пазы укладывается секции (рис. 9.6 б) оапп

Режим двигателя.

Представим обмотку якоря машины в развернутом виде рис 1 и подключим выводы щеток к электрической системе постоянного тока большой мощности.Ток в обмотке якоря,взаимодействуя с магнитным полем главных полюсов по правилу левой руки,создает действующий на сердечник якоря вращающий момент в направлении движения часовой стрелки.При постоянной частоте вращения n,т.е. постоянных угловой и окружной υ скоростях якоря,вращающий момент уравновешивается тормозным моментом рабочего механизма

В витках обмотки якоря,вращающихся в магнитном поле главных полюсов,будут инициироваться ЭДС,направления которых,по правилу правой руки.Направления ЭДС и тока в витках обмотки якоря противоположны,поэтому ЭДС якоря двигателя называют притивоЭДС.

Рис 1

Электрическое состояние цепи якоря:

Умножив слагаемые на ,получим уравнение баланса мощностей цепи якоря:

Где –мощность внеш. Источника электрической энергии;

-мощность ЭДс якоря двигателя,равная мощности электромагнитного преобразования электрической энергии внешнего источника в механическую энергию

Двигатель преобразует электрическую энергию в механическую.

Рабочие характеристики машин постоянного тока зависят от способа включения обмоток электромагнитов главных полюсов,т.е. цепи возбуждения,относительно цепи якоря.Возможны параллельное,последовательное и смешанное соединения цепей возбуждения и якоря.Цепи возбуждения и якоря могут быть независимы одна от другой.

В машинах с независимым возбуждением обмотка возбуждения подключается к независимому источнику и магнитное поле главных полюсов не зависит от нагрузки машины.

В машинах с параллельным возбуждением обмотка возбуждения соединяется параллельно с цепью якоря,имеет большое число витков из провода малого сечения и значительное активное сопротивление .В этих машинах ток возбуждения,а следоательно , и магнитный поток главных полюсов при постоянном напряжении между выводами машины не зависит от ее нагрузки.

В машинах с последовательным возбуждением обмотка возбуждения включается последовательно с цепью якоря имеет малое число витков из провода большого сечения и малое активное сопротивление.В этих машинах магнитный поток главных полюсов зависит от нагрузки машины,т.е тока якоря,равного току возбуждения.

В машинах со смешанным возбуждением на каждом сердечнике главного полюса расположены 2 обмотки,одна соединяется с цепью якоря параллельно,а другая –последовательно.Обычно обмотки включаются согласно и в зависимости от соотношения их МДС преобладают свойства машин ы с параллельным или последовательным возбуждением.