Основным конструктивным элементом обмотки барабанного якоря машины постоянного тока, так же как и кольцевого, является секция обмотки.
Рис. 3-17. Двухвитковые секции обмоток: а — простой петлевой и б — простой волновой
Рис. 3-18; Простая петлевая обмотка: а — правая; б — левая
Напомним, что секцией называется часть обмотки между двумя коллекторными пластинами, следующими друг за другом по схеме обмотки (см. § 3-3).
В общем случае секция может состоять из wc>1 витков и, следовательно, каждая сторона ее — из wc>1 проводников. На рис. 3-17, а, б показаны в схематическом виде двухвитковые секции петлевой и волновой обмоток, стороны каждой из которых состоят из двух проводников. Самыми простыми секциями являются одновитковые, широко применяемые в машинах средней и большой мощности. В дальнейшем будем рассматривать только схемы с одновитковыми секциями (условимся обозначать стороны секций в верхнем слое сплошными линиями, а в нижнем — штриховыми), так как увеличение числа витков влияет только на величину э. д. с.
В отношении выполнения лобовых частей со стороны коллектора различают обмотки неперекрещивающиеся и перекрещивающиеся.
На рис. 3-18, а и б показаны секции петлевой обмотки первого и второго рода. В первом случае вторая секция, следующая за первой, лежит направо от нее, а во втором — налево. Поэтому обмотку на рис. 3-18, а часто называют правоходовой или просто правой, а обмотку на рис. 3-18, б — левоходовой или левой.
Рис. 3-19. Простая волновая обмотка: а — левая; б — правая
Рис. 3-20. Равносекционная и ступенчатая обмотки
Рис. 3-21. Катушка, состоящая из трех одновитковых секций
Для суждения о волновой обмотке нужно обойти один раз якорь и соответственно коллектор. Если при этом мы не доходим до исход* ной пластины (рис. 3-19, а), то обмотка неперекрещивающаяся, а если переходим ее (рис. 3-19,б), то — перекрещивающаяся. Первую называют левой волновой обмоткой, вторую — правой.
Обычно отдают предпочтение неперекрещивающимся петлевым обмоткам, так как они требуют несколько меньше меди на выполнение лобовых частей.
В зависимости от способа выполнения лобовых частей различают обмотки: равносекционные, в которых все секции имеют одинаковые размеры (рис. 3-20, а), и ступенчатые, в которых начала двух каких-нибудь секций лежат в одном реальном пазу, а их концы — в разных пазах, и у которых, следовательно, лобовые части секций имеют попеременно разные размеры (рис. 3-20, б и в).
Секции обмотки выполняются из медных проводников круглого или прямоугольного сечения, изолированных хлопчатобумажной пряжей, эмалью, шелком, микалентой и т. д.
При большом числе секций и относительно малом числе пазов (машины малой и средней мощности) две, три и в общем случае n секций соединяются в катушку, имеющую общую относительно паза изоляцию.
Рис. 3-22. Полукатушки обмоток стержневого типа: а — петлевой; б — волновой
Рис. 3-23. Формы пазов и способ изоляции обмотки якоря 1 — электрокартон; 2 — медь; 3 — микалента; 4 — микафолий; 5 — телефонная бумага; 6, 7 — электрокартон
На рис. 3-21 показана катушка петлевой обмотки, состоящая из трех одновитковых секций. Переход от верхнего слоя к нижнему производится путем изгиба проводников посредине лобовой части катушки. Обмотка, выполненная таким образом, называется катушечной.
При большом сечении проводника изгиб его в лобовой части затрудняется. В этом случае выполняют стержневую обмотку, каждая катушка которой состоит из двух полукатушек. При укладке обмотки верхние и нижние стороны полукатушек соединяются между собой в лобовых частях посредством специальных хомутиков на пайке. На рис. 3-22, а и б показаны полукатушки, состоящие из двух одновитковых полусекций петлевой и волновой обмоток стержневого типа.
Чтобы обеспечить катушкам надлежащую форму, их обычно изготовляют на шаблонах.
Катушки укладываются в пазы овальной полузакрытой или прямоугольной полуоткрытой или открытой формы (рис. 3-23, а, б, в).
На рис. 3-23, в и г показан способ изоляции пазовой и лобовой частей катушек для напряжений до 500 в.
Крепление обмотки в пазовой части производится: а) с помощью клиньев из твердого дерева (бука) или из изоляционного материала, например гетинакса, или б) с помощью бандажей из стальной проволоки, укладываемой в специальные канавки, оставленные в стали якоря, чтобы бандаж не выступал за пределы наружного диаметра якоря.
Лобовые части обмотки якоря также крепятся с помощью проволочных бандажей (рис. 3-24), с силой прижимающих эти части к опорной поверхности. Деталь, поддерживающая лобовую часть обмотки, называется обмоткодержателем.
Рис. 3-24. Крепление лобовых частей обмоток якоря
