Уравнительные соединения

Характерные признаки простых петлевых обмоток:

1. .

2. .

3. Применяются уравнители I рода.

В простой петлевой обмотке, если не выполняются условия симметрии обмотки якоря, и даже если выполняются все условия симметрии, могут возникать уравнительные токи.

Причиной их возникновения в последнем случае может быть магнитная несимметрия ЭМ, которая может быть вызвана различными факторами производственного и технологического характера, в частности:

· Неоднородность материала сердечника;

· Наличие воздушных раковин в литой станине;

· Эксцентриситет якоря;

· Прогиб вала.

Покажем, что происходит в случае прогиба вала (рис. 1.21).

В результате прогиба вала зазор под нижними полюсами уменьшился по сравнению с воздушным зазором под верхними полюсами , следовательно, поток нижней пары полюсов увеличивается по сравнению с потоком, созданным верхней парой полюсов:

, (1.51)

где – магнитное сопротивление потоку нижней и верхней пары полюсов; – МДС возбуждения.

Следовательно, ЭДС, индуцируемая в нижних секциях обмотки якоря больше, чем ЭДС, индуцируемая в верхних секциях обмотки якоря, т.к. е ~ dФ. Разница ЭДС нижних и верхних секций вызывает уравнительный ток, протекающий по обмотке якоря от нижних секций к верхним.

Уже при холостом ходе в обмотке якоря будут циркулировать уравнительные токи, которые замыкаются через щётки одинаковой полярности с соединительные провода между ними, а так как внутреннее сопротивление обмотки якоря мало, то уравнительные токи могут быть значительными уже при небольшой разности потоков полюсов.

При работе машины уравнительный ток достигает

. (1.52)

При работе машины уравнительные токи складываются с токами нагрузки, в результате чего пара щёток перегружается, возникает искрение, и правильная работа щёточного контакта нарушается.

Чтобы не пропустить уравнительные токи через щётки во внешнюю цепь и дать им возможность замыкаться внутри машины, ставят уравнительные соединения, или уравнители I рода. Это медные проводники малого сопротивления, соединяющие точки обмотки якоря теоретически равного потенциала.

Уравнительный ток, замыкающийся по обмотке якоря и по уравнителю, создаёт магнитный поток, который стремится сгладить магнитную несимметрию, т.е. в данном случае будет ослаблять поток нижней пары полюсов, и усиливать поток верхней пары полюсов.

Сечение уравнителя выбирается равным:

, (1.53)

где – сечение обмотки якоря.

Обычно устанавливается полное число уравнителей I рода:

, (1.54)

где , – число коллекторных пластин и пар полюсов соответственно.

Уравнители устанавливаются с шагом:

. (1.55)

Этот шаг называют ещё потенциальным шагом , т.к. он равен расстоянию между точками теоретически равного потенциала обмотки якоря.

Уравнители I рода могут выполняться:

· На стороне коллектора, т.е. соединяют коллекторные пластины теоретически равного потенциала;

· Или на противоположной от коллектора стороне, т.е. соединяют равнопотенциальные точки лобовых частей обмотки якоря.