r = ПD / (2p), где
D – диаметр якоря,
2p – число полюсов.
При двухслойных обмотках активные стороны секций расположены в пазах в два слоя. В каждом пазу находятся активные стороны двух различных секций. Активная сторона одной секции расположена в верхнем слое, активная сторона другой секции расположена в нижнем слое, при этом, если одна активная сторона секции в каком-либо пазу находится в верхнем слое, то другая активная сторона этой же секции будет находиться в другом пазу в нижнем слое. Активные стороны секций, расположенные в верхнем слое-штриховыми.
Две активные стороны различных секций, расположенные одна над другой, образуют элементарный паз. В одном реальном пазу сердечника якоря может быть один или несколько элементарных пазов.
Одинарный Двойной Тройной
Способ соединения секций между собой и с коллекторными пластинами определяется типом якорной обмотки. В электродвигателях малой мощности наиболее распространены простые петлевая и волновая обмотки.
На простой петлевой обмотке начало и конец крайней секции соединены с соседними коллекторными пластинами. Каждая последующая секция расположена рядом с предыдущей, а начало ее присоединяется к коллекторной пластине, которая соединена с концом предыдущей секции. После одного полного обхода окружности якоря конец последней секции соединяют с коллекторной пластиной, с которой соединено начало первой секции.
В простой волновой обмотке (рис. е) последовательно соединяются секции, расположенные под разными полюсами. Начало каждой последующей секции соединяются с коллекторной пластиной, с которой соединен конец предыдущей секции. При этом после одного обхода окружности якоря последовательным соединением р секции приходят к коллекторной пластине, расположенной рядом с исходной. Однако в отличие от простой петлевой обмотки, начало и конец каждой секции соединяются с коллекторными пластинами, расположенными друг относительно друга на расстоянии, равном приблизительно двойному полюсному делению.
Независимо от типа обмотки к каждой пластине присоединяется конец одной секции и начало следующей за ней, поэтому каждой секции обмотки якоря соответствует одно деление коллектора. Если число S секций, а число делений коллектора k, то S = k.
Любая якорная обмотка характеризуется четырьмя параметрами, необходимыми для построения ее схемы:
1. Первый частичный шаг обмотки по якорю У1;
2. Второй частичный шаг обмотки по якорю У2;
3. Результирующий шаг обмотки якоря У;
4. Шаг обмотки по коллектору Ук.
Первый, второй и результирующий шаги обмотки измеряются
количеством элементарных пазов и связаны между собой соотношением:
У2 = У – У1
Шаг обмотки по коллектору измеряется числом коллекторных делений (пластин).
Для простой петлевой обмотки коллекторный шаг Ук = +/- 1, где знак “+” означает, что каждая последующая по схеме секция лежит справа от предыдущей (рис. д) (правая обмотка), знак “-” – слева (левая обмотка).
Для простой волновой обмотки коллекторный шаг Ук = (k +/- 1) / p , где знак “+” означает что конец последней секции обмотки соединяется с коллекторной пластиной, расположенной справа от исходной (правая обмотка), “-” – слева.
В обмотке любого типа шаг обмотки по коллектору должен быть равен результирующему шагу обмотки по якорю, т.е. должно удовлетворяться равенство У = Ук .
Простые петлевые обмотки применяются в основном в электродвигателях, рассчитанных на работу при сравнительно небольших напряжениях, простые волновые – в электродвигателях с повышенным напряжением питания. Двигатели бытовых приборов имеют, как правило, петлевые обмотки, т.к. напряжение источника питания их не превышает 220В.
В соответствии с ГОСТ 14254-69 для характеристики защиты персонала от соприкосновения с токоведущими или движущимися частями, находящимися внутри электродвигателя и от попадания внутрь электродвигателя твердых посторонних тел установлено семь степеней, а для характеристики защиты от попадания внутрь его вожы – девять степеней защиты.
Условное обозначение степени защиты электродвигателя состоит из условных букв IP, цифрового обозначения степени защиты персонала от соприкосновения с токоведущими и движущимися частями и от попадания внутрь электродвигателя твердых посторонних тел и воды. Степень защиты электродвигателя, конструкция которого исключает возможность соприкосновения пальцами с токоведущими и движущимися частями внутри электродвигателя, а так же предохраняет внутренние части от попадания твердых посторонних тел диаметром более 12,5мм и дождя, падающего под углом не более 60 градусов к вертикали, обозначают IP23. Степень защиты электродвигателей указывают в технических условиях или частных стандартах на конкретные типы электродвигателей.
Шумы и вибрации, возникающие при работе двигателей, имеют одинаковую природу и отличаются только способом их передачи. Вибрация передается конструкцией двигателя к окружающим деталям или частям, а шум – окружающим двигатель воздухом. Причины шума и вибрации:
· Трение в подшипниках.
· Трение щеток о коллектор.
· Колебания частей двигателя под действием переменных электромагнитных сил, вызванных зубчатой структурой воздушного зазора.
· Чрезмерное насыщение магнитной системы и др.
В качестве нормируемой величины для оценки шума принят средний уровень звука А на расстоянии 1м от контура электродвигателя. По уровню шума двигатели малой мощности до 550Вт разделены на 4 класса: I, II, III, IV. Коллекторные двигатели относятся к классу I.
Частота вращения мин.
Классы по уровню шума
I
II
III
IV
До 1000 включит.
64
59
54
49
1000 – 1500
68
63
58
53
1500 – 2200
70
65
60
55
2200 – 3000
71
66
61
56
3000 – 4000
75
70
65
60
Универсальные коллекторные
2000
70
65
60
55
3000
71
66
61
56
5000, 8000
75
70
65
60
12000, 15000
80
75
70
65
18000
83
78
73
68
Для оценки вибрации установлено восемь классов по величине допустимой эффективной вибрационной скорости Vэф.доп
Класс
1
2
3
4
5
6
7
8
Vэф.доп
0,28
2,45
0,7
1,1
1,8
2,8
4,5
7
Кратности пусковых моментов коллекторных электродвигателей малой мощности с последовательным возбуждением.
Номинальная мощность Pном Вт
4 – 90
120 – 550
4 – 550
