Инструменты и расчеты

Что касается недостатков комбинированных обмоток, то наиболее существенным из них является сложность изготовления и наложения обмотки, большее число паек и больший расход изоляционных материалов, а потому худшее заполнение поперечного сечения паза якоря металлом проводников обмотки.
Существует много вариантов выполнения элементов комбинированной обмотки, равносекционных и ступенчатых, которые либо допускают совместное изолирование от корпуса сторон секций обеих составляющих, либо требуют их раздельного изолирования; однако при наложении обмотки лобовые части волновой составляющей еще в большей степени затрудняют работу по укладке сторон секций обмотки в пазы, чем при обычной петлевой или волновой обмотке, и потому наиболее удобным является упомянутое выше выполнение обмотки полусекциями, хотя оно и требует большего числа паек.
Комбинированная обмотка является сочетанием двух обмоток на одном и том же сердечнике якоря — петлевой, которая может быть как простой, так и сложной, и волновой, которая может быть только сложной. Благодаря своеобразному очертанию элемента такой обмотки, состоящего из секций петлевой и волновой составляющих, эта обмотка получила название «лягушечьей».
Четырехполюсная простая волновая обмотка может быть выполнена при любом нечетном числе секций якоря; условием ее выполнения является выбор полного шага у равным половине этого числа, уменьшенного или увеличенного на единицу.
Если число пластин коллектора четно и шаги обмотки выбраны так, что после первого обхода обмотка придет не к соседней пластине с той, от которой был начат обход, а через одну от нее, то в результате обмотка будет занимать пластины через одну, т. е. только нечетной или только четной нумерации, оставив половину общего числа пластин свободными.
Одним из мероприятий по облегчению условий коммутации и работы компрессора является применение обмоток с секциями разной ширины, или ступенчатых обмоток: если, например, левые стороны секций лежат в одном и том же пазу, то правые попадают в разные пазы, или наоборот: для случая, когда в одном реальном пазу находятся два элемементарных; при этом средняя ширина секций должна быть равна полюсному делению.
Достаточно просто может быть построена схема комбинированной (лягушечьей) обмотки: ее петлевая составляющая по-прежнему изображается горизонтальными линиями, а волновая, рассматриваемая как система уравнительных соединений первого рода со стороны коллектора, должна изображаться линиями, соединяющими пластины коллектора с заданным шагом; они получаются при этом уже не вертикальными, а наклонными для обмотки снова с теми же основными данными.
Одним из основных затруднений электромашиностроения в целом является отставание уровня номинальных напряжений от уровня номинальных мощностей, особенно резко проявляющееся в коллекторных машинах.
По сравнению с бесколлекторными машинами переменного тока, для различных разновидностей которых области возможного (и целесообразного) применения обмоток того или иного вида большей частью достаточно очевидны, для коллекторных машин такая очевидность далеко не всегда существует.
Область применения секций из проводника прямоугольного сечения для якорей коллекторных машин начинается со значительно меньших мощностей, чем для бесколлекторных. Из такого проводника могут быть намотаны и многовитковые секции, что допускает многочисленные формы их исполнения, описываемые обычно в руководствах по обмоткам, особенно относящихся к первой четверти текущего века; однако применение таких форм сильно осложняет выполнение обмоток и ухудшает условия коммутации и потому не может быть рекомендовано — во всех отношениях целесообразнее применение одновитковых секций.