Инструменты и расчеты

Так как никакая реальная электрическая машина не может быть свободной от различных неточностей изготовления, например от неодинаковости зазоров между полюсами и якорем, то неизбежно возникало бы неравномерное распределение тока между щетками одной и той же полярности.
Рассмотрим в схематическом виде, каким образом уплощение формы кривой поля ведет к возникновению гармонической третьего порядка. Здесь тонкой кривой показано синусоидальное распределение МДС, которому было бы пропорционально распределение индукции при отсутствии насыщения, жирной кривой — распределение индукции с учетом насыщений, а тонкой штриховой линией — основная волна новой кривой распределения индукции, заметно отличающаяся от первоначальной синусоиды.
Секции обмоток бесколлекторных машин, за исключением наиболее крупных, содержат большее или меньшее число витков (если не считать волновые обмотки, секции которых даже при небольших мощностях обычно делаются одновитковыми); наоборот, жесткие секции коллекторных обмоток большей частью являются одновитковыми и лишь изредка имеют два или более витков, хотя известно множество способов выполнения таких секций.
Как было отмечено в главе второй, двухслойная петлевая обмотка в принципе может быть выполнена при любом числе пазов, и только требования симметричности налагают на это число такие ограничения, как кратность числу фаз, а для обмоток с целыми числами пазов на полюс, и фазу — также кратность числу полюсов.
При всем внешнем сходстве обмоток якорей бесколлекторных и коллекторных машин последние имеют свои специфические особенности, определяемые прежде всего тем, что каждая их секция впаивается в две пластины коллектора, иногда лежащие рядом, а иногда и отстоящие более или менее далеко одна от другой, и в каждую пластину впаиваются выводы по крайней мере двух секций, чем и создается соединение их в целую обмотку со всеми ее разновидностями, чуждыми обмоткам бесколлекторных якорей.
Существенным различием между обмотками бесколлекторных и коллекторных машин является расположение проводников в пазах: у первых они всегда укладываются в паз большей стороной сечения поперек паза, а меньшей по его высоте; это распространяется также и на элементарные проводники составных сечений стержней.
Не встречавшейся до сих пор особенностью обмотки является то, что число сторон секций в ней нечетно, вследствие чего начала и концы фаз оказываются лежащими по разные стороны машины; оценить влияние этого обстоятельства на свойства обмотки можно будет только несколько ниже.
После модуляции все три группы основной части первой фазы, состоящие каждая из трех секций, становятся группами трех фаз, параллельно к которым присоединяются еще по две группы из трех секций, но лежащих уже не рядом, а разбросанных по окружности с таким расчетом, чтобы предотвратить возникновение уравнительных токов между параллельными ветвями по причине неодинаковости расположения секций в магнитном поле.
Таблица показателей разделяется по диагонали рядом единиц, ниже которого расположены числа пазов на полюс и фазу, не имеющие целой части, т. е. представляющие правильные дроби; это значит, что секции каждой фазы находятся не на всех парах полюсных делений. Еще сравнительно недавно такие числа практически не применялись, но в последние годы к ним возник некоторый интерес благодаря попыткам их применения в крупных гидрогенераторах.
Существует несколько способов переключения. Для первого способа нужно иметь помимо двух выключателей еще два короткозамыкателя; таким образом, и в этом отношении способ а уступает способам в яд. При низком напряжении и небольших мощностях вся эта аппаратура может быть заменена двумя трехполюсными переключателями, а вместо блокировок могут быть просто объединены их траверсы.