Ширина секции волновой обмотки примерно равна полюсному делению, так же как и в петлевых обмотках, но их лобовые части соединяются не с соседними пластинами коллектора, а с пластинами, расположенными друг от друга на расстоянии, близком к двойному полюсному делению. Поэтому лобовые части секции волновой обмотки отогнуты в разные стороны от оси секции (рис. 123). Результирующий шаг обмотки по элементарным пазам равен шагу по коллектору у = уК, т. е. тоже близок к двойному полюсному делению. Напомним, что двойное полюсное деление, выраженное в коллекторных делениях, равно 2τк=К/р. Но в простой волновой обмотке шаг ук не может быть равен 2τк, он должен быть или немного больше, или немного меньше, чем двойное полюсное деление.
Если принять ук=2τк, то при построении обмотки, сделав р шагов, т. е. столько шагов, сколько пар полюсов в машине, мы завершим полный обход по окружности якоря и коллектора, и конец последней секции попадет опять на ту же пластину коллектора, с которой соединено начало первой секции, так как
Рис. 123. Элементы схемы и обозначения шагов волновой обмотки якоря: а — двухвитковые секции обмотки, б — часть схемы
2τкр = К и уложенные секции будут замкнуты сами на себя. Чтобы уложить все секции в пазы, их шаг по коллектору уменьшают или увеличивают так, чтобы после одного обхода (после р шагов) конец секции соединялся с пластиной коллектора, находящейся рядом с первоначальной, т. е. укр= К-+l. Из этого условия шаг простой волновой обмотки по коллектору должен быть ук= (К+- 1)/р. Знак минус в этой формуле ставится как основной, так как при знаке плюс после каждого полного обхода по окружности якоря (после каждых р шагов) концы секций соединятся с пластинами коллектора, следующими за первоначальными, так как рук=К+1. Лобовые части секций перекрестятся между собой (рис. 124, а) и обмотка получится перекрещивающейся, так же как и петлевая обмотка с шагом по коллектору, равным ук=—1.
При знаке минус конец последней в обходе секции соединяется с пластиной коллектора, предшествующей первоначальной, и лобовые части секций располагаются без перекрещиваний (рис. 124, б). Такая обмотка более удобна в технологическом отношении и более распространена в практике электромашиностроения.
В простой волновой обмотке число параллельных ветвей всегда равно двум и не зависит от числа полюсов в машине: 2 а = 2.
На рис. 125 изображена схема простой волновой обмотки, в которой для большей наглядности принято малое число пазов и коллекторных пластин Z = К = 19; uп — 1; 2р = 4. Выводные
Рис. 124. Волновая обмотка:
а — перекрещивающаяся, б — неперекрещивающаяся
концы каждой секции обмотки соединяются в определенные моменты со щетками на коллекторе. Расстояние между одноименными щетками по поверхности коллектора такое же, как между началом и концом секции, поэтому при установке щеток обмотка соединяется в две параллельные ветви. На рис. 126, а показано, как образуются параллельные ветви простой волновой обмотки машины с 2р = 4, а на рис. 126,б — с 2р = 6. И в том и другом случае число параллельных ветвей в обмотке не меняется. Оно останется также равным двум и при других числах полюсов. Это является одной из Основных особенностей простой волновой обмотки. В обмотке с 2а=2 нет точек с постоянными одинаковыми потенциалами, уравнительные токи не возникают и не требуется установки уравнительных соединений.
Рис. 125. Схема простой волновой обмотки якоря с Z=19, uп=1, K=19
Поэтому простая волновая обмотка в технологическом отношении проще, чем петлевая, и ее применяют почти во всех машинах малой и средней мощности, в которых ток не превышает 500—600 А, т. е. в каждой параллельной ветви остается меньше, чем 250—300 А.
Машина с волновой обмоткой якоря в отличие от машин с петлевой обмоткой может работать с неполным числом щеточных болтов. Если на схеме (см. рис. 126) удалить по одной из щеток разной полярности, то направление токов в каждой ветви не изменится. Это свойство волновых обмоток используют на практике в тех случаях, когда габариты машины не позволяют расположить на коллекторе полное число щеточных болтов, например, в ряде конструкций тяговых двигателей.
