Среднее профессиональное образование а. В. Грищенко, В. В. Стрекопытов электрические машины и преобразователи подвижного состава

1.6. Выбор типа обмотки якоря. 
Применение в машине постоянного тока определенного типа якорной обмотки обусловлено 
требованиями как технического, так и экономического характера. Выбранный тип обмотки 
должен обеспечивать получение необходимой величины ЭДС при определенной величине 
тока. При этом следует стремиться к минимальному числу уравнительных соединений. 
Требования экономического характера при выборе типа обмотки сводятся к максимально 
возможному заполнению пазов сердечника якоря, что определяется коэффициентом 
заполнения паза: К
п
= S
м
/ S
п
(1.38) 
где S
м
– площадь сечения всех уложенных в один паз медных проводников, мм
2
; S
п
– 
площадь сечения одного паза, мм
2
. При укладке в паз большого числа проводников 
значительная часть площади сечения паза будет занята изоляцией этих проводников. 
Поэтому выбранный тип обмотки якоря должен соответствовать возможно меньшему числу 
проводников. Преобразуя формулу (1.35) для ЭДС обмотки якоря, получим: 
N = 60a × (Е
я
/ рФn) (1.39) 
Как видим, при заданных значениях Е
я
, р, Ф и п число проводников n обмотке прямо 
пропорционально числу пар параллельных ветвей а. Таким образом, при выборе типа 
обмотки следует отдавать предпочтение обмоткам с минимальным числом параллельных 
ветвей. Исходя из этих соображений наиболее желательной является простая волновая 
обмотка (а = 1), тем более что она не требует уравнительных соединений. Однако 
применение этой обмотки ограничивается следующими условиями: 
• допустимая величина тока в параллельной ветви не должна превышать 350 А в машинах 
без компенсационной обмотки и 500 А в машинах с компенсационной обмоткой; 
• предельно допустимое напряжение между двумя смежными коллекторными пластинами не 
должно превышать 25... 28 В в машинах большой мощности, 30... 35 В в машинах средней 
мощности и 50... 60 В в машинах малой мощности. При превышении указанных пределов в 
машине может возникнуть «круговой огонь» – особенно опасное для машины явление. Если 
простую волновую обмотку применить невозможно, используют другой тип обмотки с 
большим числом параллельных ветвей, например сложную волновую обмотку. Однако на 
практике самой распространенной является простая петлевая обмотка, за ней следуют 
сложная петлевая, простая волновая, сложная волновая и комбинированная. 

---

23 / 203 
Таблица 1.1. Области применения различных типов якорных обмоток. 
Тип обмотки 
Основная область применения 
Простая волновая 
Машины мощностью до 50 кВт, при напряжении 110...230 В. 
Машины мощностью 50...500 кВт, при напряжении свыше 440 В. 
Сложная волновая Машины мощностью 50...500 кВт, при напряжении 440...600 В. 
Простая петлевая 
Машины мощностью 50...500 кВт, при напряжении 110...230 В. 
Машины мощностью свыше 500 кВт, при напряжении 440...600 В. 
Сложная петлевая 
Машины мощностью до 500 кВт, при напряжении до 240 В. 
Машины мощностью свыше 500 кВт, при напряжении свыше 600 В. 
Комбинированная Машины мощностью свыше 500 кВт, при напряжении свыше 600 В. 
Лобовые соединения обмоток из лакированного медного проводника, как правило, 
дополнительно не изолируются. Лобовые соединения обмоточных элементов с 
неизолированной медью в качестве исходного материала при открытых пазах изолируются 
все вместе, а при полуоткрытых пазах каждый проводник изолируется отдельно перед 
укладкой в паз путем намотки вполнахлеста пропитанной ленты из стеклоткани. Места 
переходов от паза к лобовым соединениям обычно подвергают усиленной изоляции. Между 
верхним и нижним слоями той части обмоток, где действует полное напряжение машины, по 
всей окружности закладываются ленты из слюдостеклоткани или асбостеклоткань толщиной 
0,5... 1,0 мм. Основные области применения различных типов якорных обмоток в 
зависимости от мощности машины и рабочего напряжения приведены в табл. 1.1.