Инструменты и расчеты

Если все высшие гармонические пересекают ось абсцисс в одних и тех же точках с основной волной, то каждая полуволна симметрична относительно оси, перпендикулярной к оси абсцисс и проходящей через середину этой полуволны; это называется симметрией первого рода. Здесь могут быть два случая: знак ординат высшей гармонической вблизи от такой точки либо совпадает со знаком ординат основной волны, а только для одной высшей гармонической — третьего порядка, либо противоположен ему.
Схема рассматриваемой здесь обмотки на первый взгляд не представляет особых преимуществ по сравнению со стандартной схемой, потому что ширина секций в ней только на одно зубцовое деление меньше полюсного деления; но на самом деле уже в таком виде она обладает тем достоинством, что лобовые части всех секций находятся на одинаковых расстояниях друг от друга, образуя однородную решетку. Это позволяет уменьшить их вылет или, оставляя последний неизменным, улучшить охлаждение.
Радикальным средством симметрирования фаз является применение равносекционных обмоток. Как и для обмоток однофазного тока, здесь можно различить три основные модификации; с сосредоточенными лобовыми частями, просто вразвалку и вразвалку с чередующимися пазами групп; но помимо этого в каждой из них существуют разновидности, многие из которых выполнимы не при всяких условиях.
Действующие стандарты требуют, чтобы маркировка выводов обмоток совпадала с действительным чередованием фаз при номинальном направлении вращения машины; но размещение выводов ими не оговаривается, так что последние могут чередоваться в любом порядке, и это облегчает выбор наиболее удобного расположения.
Простейшей является обмотка, занимающая на каждом полюсном делении только один паз. Такие обмотки применяются только в машинах весьма малой мощности, так как отличаются, как это будет видно в дальнейшем, очень низкими электрическими и электромагнитными качествами; но в ряде случаев бывает удобно начинать рассмотрение именно с них, и это здесь неоднократно применяется.
В настоящее время бесколлекторные машины однофазного тока, главным образом небольшой мощности, находят применение лишь в отдельных специальных случаях; если же приходится встречаться с такими машинами более или менее значительной мощности, то зачастую они снабжаются полными обмотками трехфазного тока, сопряженными в звезду, причем две фазы рассматриваются как обмотка однофазного тока, а третья фаза — как 50 %-ный резерв.
Группы секций любой фазы принадлежат только к какому-нибудь одному ярусу, т. е. обмотка явно несимметрична. Последнее при трехъярусном исполнении не может быть полностью устранено при числах пар полюсов, не кратных трем. В лучшем случае можно поступить так: на различных парах полюсных делений первую и третью фазы попеременно располагать в самом наружном и самом внутреннем ярусах, в то время как вторую фазу неизменно оставлять в среднем.
Одним из технологических недостатков равносекционных обмоток, в том числе и двухслойных, является затрудненность окончания укладки обмотки в пазы. В начале этой операции число секций, равное шагу обмотки, укладывается в пазы только одной стороной, занимающей нижнюю половину паза, а противоположная сторона остается неуложенной и несколько отогнутой внутрь расточки статора.
Всякая обмотка многофазного тока с числом фаз т является сочетанием на общем сердечнике т одинаковых обмоток однофазного тока. Таким образом, условием выполнимости обмотки многофазного тока является делимость общего числа пазов на удвоенное произведение числа фаз и числа пар полюсов. Поэтому число пазов здесь получает название числа пазов на полюс и фазу; им в первую очередь определяются электрические и магнитные свойства обмоток.
Бывает, что общепринятые обозначения не совпадают с установленными стандартами для маркировки выводов электрических машин, которые привязаны к месту нахождения обмотки на той или иной части машины; порой это неудобно, поскольку в весьма многих случаях, обмотка рассматривается независимо от того, на какой именно' части машины она находится. Стрелки, нанесенные на многих схемах, обозначают направления обходов обмотки всегда от начала фазы к ее концу, но не направления токов.