Специальные машины постоянного тока 47

17. Двигатели с гладким якорем
У таких двигателей на якоре отсутствуют зубцы и пазы (рис. 33). Проводники 1 обмотки укладывают на гладкую предварительно изолированную цилиндрическую поверх­ность сердечника 3 якоря. После этого на обмотку сверху накладывают бандаж 2 из стеклоленты и пропитывают ее в эпоксидных компаундах. В результате этого обмотка надежно закрепляется на яко­ре и приобретает монолитную конструкцию.
Машины постоянного тока с гладким якорем в некоторых случаях имеют определенные преимущества по сравнению с машинами с зубчатым яко­рем. Эти машины могут иметь меньший момент инерции, за счет чего повышается их быстродействие. Снижение момента инерции происходит из-за уменьшения объема яко­ря вследствие возможности повышения индукции в воздуш­ном зазоре В, что невозможно в машинах с зубчатым якорем, в которых увеличение индукции огра­ничивается насыщением зубцов.




Рис. 33. Поперечный разрез двигателя с гладким якорем
Двигатели с гладким якорем применяют также в тех случаях, когда ожидаются тяжелые условия коммутации (например, в качестве тяговых двигателей). Улучшение коммутации в таких машинах происходит вследствие того, что у них из-за отсутствия стальных зубцов реактивная ЭДС коммутируемых секций будет в 2—4 раза меньше, чем в машинах с зубчатым якорем.
В двигателях с гладким якорем по пути магнитного по­тока из полюса 4 в якорь появляется большой немагнитный промежуток, размер которого равен сумме радиального размера обмотки якоря и воздушного зазора между якорем и статором. Этот немагнитный промежуток в несколько раз превышает воздушный зазор в машинах с зубчатым якорем. Наличие такого немагнитного промежутка в двигателях с гладким якорем имеет свои положительные и отрицатель­ные стороны. Положительное проявление сказывается в уменьшении влияния поперечной реакции якоря на маг­нитное поле машины. В результате этого уменьшается раз­магничивающее действие реакции якоря, благодаря чему 'повышается перегрузочная способность машины. Отрица­тельной стороной является значительное (в 1,5—3 раза) увеличение размеров обмотки возбуждения, так как для проведения магнитного потока через больший немагнитный промежуток требуется увеличение ее МДС, что приводит к возрастанию потерь в пей. Кроме того, у этих двигателей возрастают добавочные потери от вихревых токов в обмот­ке якоря. Возрастание этих потерь происходит вследствие того, что проводники, лежащие на поверхности якоря, будут вращаться в сильном магнитном поле полюсов. В машинах с зубчатым якорем поле в пазу, где лежат проводники обмотки, мало и поэтому добавочные потери невелики. Наряду с этим у двигателей с гладким якорем полностью исчезают магнитные потери в зубцах якоря. При рациональ­ном проектировании таких машин полные потери и КПД их могут иметь примерно такие же значения, как и у ма­шины с зубчатым якорем.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Развитие науки и техники, научно-технические исследования предполагают развитие и совершенствование методов проектирования и расчета существующих, а также разработку новых специальных электромеханических преобразователей. Поэтому соотношения и методы, приведенные в данном пособии, не являются неизменными и установившимися.

Методическое пособие охватывает часть курса специальных электромеханических преобразователей и предназначено для изучения основ теории, конструкции, принципа действия, принципиальных схем и основных характеристик специальных машин постоянного тока, проведения практических занятий по дисциплине. Кроме того, данное методическое пособие может быть использовано для самостоятельной работы студентов дневной и заочной форм обучения.