Инструменты и расчеты

Пазы с непараллельными стенками широко применяются для обмоток статоров асинхронных двигателей и синхронных машин, начиная от самых малых и до машин мощностью в десятки киловатт, и в этом случае всегда являются полузакрытыми. Формы их довольно разнообразны — от очертаний, составленных из отрезков прямых, до плавного соединения боковых сторон дугой окружности.
В отличие от простой петлевой обмотки частичные шаги простой волновой обмотки откладываются в одну и ту же сторону и потому, оба положительны, а полный шаг обмотки равен их арифметической сумме. Таким образом, волновая обмотка обходит окружность якоря крупными шагами и быстро возвращается к тому месту, от которого она была начата.
Нормально выполненная двухслойная обмотка с диаметральным шагом имеет в каждом пазу две стороны секций одной и той же фазы. По мере укорочения шага появляются пазы, содержащие стороны секций разных фаз, и когда укорочение достигает определенного значения, зависящего от числа, фаз т, то не остается ни одного паза, содержащего стороны секций какой-либо одной фазы.
При четырех полюсах МДС ничем не отличается от предыдущего случая; но после переключения на два полюса, как и при четырех полюсах, она изменяет знак при переходе через группы пазов с одинаковыми направлениями обхода, но в промежутках между такими группами лежат группы с противоположными направлениями обхода, действие которых практически взаимно компенсируется.
В целом более подходящими для приспособления к трехфазной системе являются волновые обмотки, потому что при них каждая фаза будет содержать большое число секций, различным образом расположенных в поле индуктора, поскольку ни число пазов, ни общее число секций не кратны числу пар полюсов.
Если ни число пазов якоря, ни число сторон секций в пазу не кратны трем, двухполюсная обмотка не может быть разделена на три части, содержащие одинаковые числа секций; однако даже и в этом случае степень несимметричности остается умеренной.
В машинах умеренных мощностей полное число уравнительных соединений встречается редко, причем имеющиеся соединения далеко не всегда распределены по окружности якоря вполне равномерно; в этих условиях отыскание точек присоединения отводов трехфазного тока может оказаться затрудненным.
Наибольшей сложности должны были бы достигать уравнительные соединения трехходовых трехкратнозамкнутых обмоток; однако практика пока еще немногочисленных случаев выполнения этих обмоток показала, что достаточное выравнивание потенциала достигается применением уравнительных соединений в петушках, которые выполняют функции соединений одновременно всех видов и практически не занимают лишнего места, но требуют, чтобы разность диаметров якоря и коллектора была достаточно велика.
В обмотках этого вида находит применение также своеобразная система уравнительных соединений, число которых близко к половине наибольшего возможного; поскольку оба эти числа нечетны, результат его деления на 2 представляет смешанную дробь и число соединений приходится брать равным ее целой части.
Если принять полный шаг петлевой обмотки равным не единице, что дает простую петлевую обмотку, а двум, то могут представиться два случая. Если полное число секций обмотки четно, то она распадается на две одинаковые по числу секций обмотки, каждая из которых является простой петлевой, сдвинутые одна относительно другой на некоторый небольшой угол и выведенные к одному и тому же коллектору, так что одна из них соединяется с пластинами нечетной нумерации, а другая — четной.