10.4. ЯКОРНЫЕ ОБМОТКИ
Чтобы объяснить, как именно следует соединять между собой отдельные витки якорной обмотки, рассмотрим устройство якоря. Якорь представляет собой стальной цилиндр, на котором расположены витки обмотки.
Эти витки соединены между собой последовательно и образуют замкнутую цепь (рис. 10.8).
При вращении якоря магнитный поток, пронизывающий витки обмотки, будет меняться. В результате в каждом из витков будет возникать переменная ЭДС, изменяющаяся приблизительно по закону синуса.
Рис. 10.8. Устройство коль, цевого якоря
Полезно также заметить, что во всех витках, расположенных по одну сторону от нейтральной линии, ЭДС будет иметь один и тот же знак.
Ясно, что соединение проводников обмотки должно быть таким, чтобы ЭДС складывались, а не вычитались. Обдумаем наиболее целесообразный способ их соединения. Свободные выводы, расположенные на одной стороне якоря, назовем началами, а расположенные на другой стороне — концами. Соединив между собой два каких-нибудь начала, получим виток, пока еще разомкнутый.
Оказывается, что нельзя соединять между собой соседние провода.
Правильное решение задачи — соединить между собой начала двух проводов, расстояние между которыми равно примерно половине окружности якоря. Такой виток будет охватывать весь магнитный поток, и в нем будет наводиться большая ЭДС.
Концы проводов остаются пока свободными. Их надо соединить и с коллектором, иначе машина будет давать переменный, а не постоянный ток, и между собой, так как иначе цепь будет незамкнутой. Таким образом, число сторон обмотки будет вдвое больше числа пластин коллектора. При соединении свободных концов надо руководствоваться тем же правилом, что и при соединении начал: расстояние между соединительными концами должно быть приблизительно равным половине окружности якоря. В самом деле, наши обозначения «конец» и «начало» совершенно произвольны, и то, что установлено для «начала», остается верным и для «концов».
Рис. 10.9. Петлевая (слева) и волновая (справа) обмотки машины постоянного тока
Рис. 10.10. Якорь машины постоянного тока
Однако если число полюсов больше двух, то этому требованию можно удовлетворить двумя различными способами. Возьмем какой-нибудь незамкнутый виток. Если одна из его сторон лежит под южным полюсом, то другая будет находиться под северным. Конец, находящийся под южным полюсом, должен быть соединен с концом другого витка и притом такого, который находится под северным полюсом. Но в многополюсной машине рядом с южным находится не один, а два северных полюса. К какому же именно витку мы должны присоединить наш свободный конец?
Возможны оба решения. Если мы вернемся обратно, т. е. соединим два таких витка, у которых обе стороны лежат под одними и теми же полюсами, то получится петлевая обмотка. Если же мы пойдем не назад, а вперед и соединим витки, стороны которых лежат под различными полюсами, то получится волновая обмотка (рис. 10.9).
Обмотки укладываются в специальных пазах, вырезанных по поверхности якоря. Внешний вид якоря показан на рис. 10.10.
