Обмотка якоря колекторної електричної машини

Винахід відноситься до області електротехніки і може бути використаним в якорях колекторних машин з числом ламелів колектора, рівним подвоєному числу пазів. Ціль винаходу - підвищення надійності за рахунок поліпшення умов комутації. Технічний результат досягається за рахунок почергового укладання повних секцій і секцій, розділених навпіл, причому вісь однієї секції розгорнута щодо осі другої секції на кут p/z, де z - число пазів якоря. За прототип обрана обмотка по патенту РФ №2210158 (Бюлетень винаходів №22 від 10.08.2003р.), у якій кожна секція розділена на дві частини і кожна частина покладена в пари суміжних пазів і прямо протилежних іншій парі пазів, причому осі обох частин секції розташовані на одній лінії, а намотування кожної частини секції виконується в різні сторони, що не технологічно і вимагає спеціального устаткування. Так як число ламелів колектора, тобто і число секцій у два рази більше числа пазів, то така обмотка містить пари секцій, що розташовуються в одних і тих-же пазах. При послідовній комутації таких пар секцій одна з них у момент комутації знаходиться в одному кутовому положенні стосовно магнітного потоку статора, а друга секція - в іншому. Тому умови комутації кожної з цих секцій будуть неоднакові. У машинах з такими якорями знос ламелів колектора найчастіше відбувається нерівномірно - більш зношені (підгорілі) ламелі чергуються з менш зношеними. Задачею пропонуємого винаходу є створення однакових умов комутації для всіх секцій без ускладнення технології виго товлення якоря. Винахід пояснюється кресленнями - на фігурі 1 зображена зубцева зона магнітопроводу якоря з торцевої сторони, на якій показано розташування двох секцій у пазах і лобові частини цих секцій, на фігурі 2 показана схема укладання двох секцій з варіантами переходів у двох частинах розділеної навпіл секції. У пази 1 і 2, між зубцями 3, покладена одна секція 4 з лобовою частиною 5. Ця секція містить повне число витків W. Друга секція розділена на дві рівні частини 6 і 7, що мають число витків W/2. Одна частина секції 6 з лобовою частиною 8 покладена в ті ж пази 1 і 2, друга частина секції 7 з лобовою частиною 9 покладена в пази 10 і 11, розташовані поруч з пазами 1 і 2 відповідно. Центральний кут між сусідніми пазами складає 2p/z, де z - число пазів якоря. Укладання цих же секцій пояснюється схемою на фігурі 2, де повна секція 4 у пазах 1 і 2 між зубцями 3 показана суцільною лінією, а секція, розділена на дві частини 6 і 7, і покладена в пази 1, 2 і 10, 11 відповідно, показана штриховою лінією. При парному числі витків W у повній секції з'єднання частини секції 6 з частиною секції 7 здійснюється переходом 12 з боку колектора 13, при непарному - переходом 14 з боку, протилежному колектору. Цим забезпечується рівність чисел витків (з точністю до 0,5 витка) в обох половинах 6 і 7 секції. На фігурі 2 приведено варіант правоходової схеми укладання при її намотуванні в напрямку, зазначеному стрілкою на виводі від початкової ламелі 15. Інші секції всієї обмотки виконуються аналогічно і на схемі не показані. Усі секції - повні і розділені навпіл - намотуються з однаковим кроком по пазах і в одну сторону, що спрощує те хнологію. При проходженні струму по обмотці якоря повна секція 4 з числом витків W створює магнітний потік, величину і напрямок якого можна охарактеризувати вектором 16 (на фігурі 1). Частина секції 6 з числом витків w/2 створить магнітний потік, характеризуємий вектором 17, що збігається по напрямку з вектором 16 і рівним його половині. Друга частина секції 7 створить магнітний потік, зображений вектором 18, рівним по величині вектору 17 і поверненому щодо нього на кут 2p/z. Результуючий потік від двох частин розділеної секції 6 і 7, визначиться вектором 19, що є сумою векторів 17 і 18. Кут між векторами 16 і 19 буде дорівнювати p/z. При послідовній комутації повної секції 4 і секції, розділеної на дві рівні частини 6 і 7, вони будуть знаходитися в однаковому кутовому положенні стосовно магнітного потоку статора, тобто умови комутації будуть для них однакові.