Для нормальной работы машины постоянного тока напряжение между соседними коллекторными пластинами должно быть одинаковым на всем коллекторе. Это условие в якорях с простой петлевой или волновой обмоткой зависит в основном от качества пайки выводных концов к коллекторным пластинам, и при хорошем выполнении обмоточных работ практически всегда удовлетворяется. В якорях со сложными обмотками напряжение между соседними коллекторными пластинами может оказаться различным даже при хорошем выполнении пайки обмотки к коллектору из-за асимметрии магнитной цепи машины.
Рассмотрим, например, сложную петлевую обмотку m = 2 (рис. 130). Секции первого хода обмотки соединены с пластинами 1, 3, 5 и т. д. Напряжение между этими пластинами в нормально выполненной обмотке будет одинаково: Uк1з = Uк35 = ... . Секции второго хода обмотки соединены с четными пластинами коллектора: 2, 4, 6 и т. д. Напряжение между ними также будет одинаково Uк24 =Uк46 =... . Но напряжения между первой и второй пластиной Uк12, между второй и третьей пластиной Uk23 и т. д. могут оказаться неодинаковыми из-за различных причин, связанных с выполнением штамповочных и сборочных работ. При этом через щетку, замыкающую, например, 1-ю и 2-ю пластины, потечет уравнительный ток, что приведет к перегрузке щеточного контакта. Кроме того, уменьшение одного из напряжений, например между первой и второй пластиной (UK), приведет к увеличению напряжения Uк23, так как напряжение UK13 не меняется. Это вызовет усиленное искрение под щетками и неблагоприятно отразится на работе коллектора.
Рис. 130. Уравнительные соединения второго рода:
а — соединения в схеме обмотки, б — положение уравнительных соединений в якоре; 1 — якорь, 2 — обмотка якоря, 3 — уравнительные соединения второго рода, 4 — уравнительные соединения первого рода, 5 — пластина коллектора
Чтобы этого не произошло, напряжение между соседними коллекторными пластинами искусственно выравнивают, добиваясь, чтобы UK12 = UK23= Ur34 ... и т. д. Для этого каждую пластину коллектора соединяют со средней точкой секции, концы которой соединены с соседними пластинами (рис. 130, а). Такие соединения называют уравнительными соединениями второго рода.
Установка уравнительных соединений второго рода сопряжена с рядом технологических и конструктивных трудностей, так как лобовые части секций, которые нужно соединить с пластинами, находятся на противоположной от коллектора стороне якоря. Эти соединения выполняют изолированными проводами, пропущенными под сердечником через отверстия во втулке якоря или через осевые вентиляционные каналы якоря (рис. 130, б).
В сложных петлевых обмотках помимо уравнительных соединений второго рода необходимо устанавливать также и уравнительные соединения первого рода для каждой из простых обмоток, составляющих сложную.
Необходимость установки уравнительных соединений второго рода по тем же причинам возникает и в сложных волновых обмотках. При нечетном числе пар полюсов в машине их приходится выполнять так же, как и в сложных петлевых обмотках, т. е. соединять пластины коллектора с лобовыми частями секций, находящихся на стороне, противоположной коллектору. При четных числах пар полюсов уравнительные соединения второго рода в сложных волновых обмотках располагаются со стороны коллектора, соединяя коллекторные пластины с шагом 2 К/р.
Рис. 131. Катушка лягушачьей обмотки:
1 — секция петлевой обмотки, 2 — секция волновой обмотки
