Якорные обмотки. 
Машины постоянного тока

Якорь представляет собой стальной цилиндр (3), на котором расположены витки обмотки (4, 5). Эти витки соединены между собой последовательно и образуют замкнутую цепь (рис. 1.8).При вращении якоря магнитный поток, пронизывающий витки обмотки, будет меняться. В результате в каждом из витков будет возникать переменная ЭДС, изменяющаяся приблизительно по закону синуса.

Необходимо также заметить, что во всех витках, расположенных по одну сторону от нейтральной линии, ЭДС будет иметь один и тот же знак.

Ясно, что соединение проводников обмотки должно быть таким, чтобы ЭДС складывались, а не вычитались. Найдем наиболее целесообразный способ их соединения.

Свободные выводы, расположенные на одной стороне якоря, назовем началами, а расположенные на другой стороне — концами. Соединив между собой два каких-нибудь начала, получим виток, пока еще разомкнутый. Оказывается, что нельзя соединять между собой соседние провода.

Правильное решение задачи — соединить между собой начала двух проводов, расстояние между которыми равно примерно половине окружности якоря. Такой виток будет охватывать весь магнитный поток, и в нем будет наводиться большая ЭДС.

Концы проводов остаются пока свободными. Их надо соединить и с коллектором, иначе машина будет давать переменный, а не постоянный ток, и между собой, иначе цепь будет незамкнутой. Таким образом, число сторон обмотки будет вдвое больше числа пластин коллектора. При соединении свободных концов надо руководствоваться тем же правилом, что и при соединении начал: расстояние между соединительными концами должно быть приблизительно равным половине окружности якоря. Наши обозначения «конец» и «начало» произвольны, установленное для «начала», остается верным и для «конца».

а б Рис. 1.9. Петлевая (а) и волновая (б) обмотки машины постоянного тока

Однако если число полюсов больше двух, то этому требованию можно удовлетворить двумя различными способами. Возьмем какой-нибудь незамкнутый виток. Если одна из его сторон лежит под южным полюсом, то другая будет находиться под северным. Конец, находящийся под южным полюсом, должен быть соединен с концом другого витка и притом такого, который находится под северным полюсом. Но в многополюсной машине рядом с южным находится не один, а два северных полюса. К какому же именно витку мы должны присоединить наш свободный конец?

Возможны два решения. Если мы вернемся обратно, т. е. соединим два таких витка, у которых обе стороны лежат под одними и теми же полюсами, то получится петлевая обмотка. Если же мы пойдем не назад, а вперед и соединим витки, стороны которых лежат под различными полюсами, то получится волновая обмотка (рис. 1.9, б).

Обмотки укладываются в специальных пазах, вырезанных по поверхности якоря. Внешний вид якоря показан на рис. 1.10.

Рис. 1.10. Якорь машины постоянного тока