Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Электротехника -> Балагуров В.А. -> "Проектирование специальных электрических машин переменного тока" -> 71

Проектирование специальных электрических машин переменного тока - Балагуров В.А.

Балагуров В.А. Проектирование специальных электрических машин переменного тока: Учебное пособие для вузов — M.: Высшая школа, 1982. — 272 c.
Скачать (прямая ссылка): proektspezelemash1982.djvu
Предыдущая << 1 .. 65 66 67 68 69 70 < 71 > 72 73 74 75 76 77 .. 89 >> Следующая

В индукторном генераторе при вращении ротора воздушный зазор относительно рассматриваемой точки статора изменяется от наименьшего, когда над указанной точкой расположен зубец ротора, до наибольшего, когда над той же точкой окажется паз (впадина ротора). При этом изменяется магнитная проводимость воздушного зазора.
В общем случае магнитная проводимость в воздушном зазоре Ge может содержать гармонические всех порядков и выражается гармоническим рядом
Gs = SV'^ = P-(A^0 + 2 >-vCosv(u/), (6.5)
v=l, 2, 3, л, 5
где Xi1 = G6/(ц01) =bz/o — удельная магнитная проводимость воздушного зазора (на единицу аксиальной длины якоря, безразмерная величина); Ьг — расчетное значение ширины зубца индуктора; Ao постоянная составляющая удельной магнитной проводимости;
Xv — амплитуда v-й переменной составляющей удельной магнитной проводимости.
Несннусоидальный характер изменения магнитной проводимости воздушного -зазора обусловливает несинусоидальный характер изменения индукции потока в воздушном зазоре, а следовательно, и ЭДС в обмотке якоря. В индукторных машинах в кривой индукции воздушного зазора сильно выражены четные гармонические. Как показывают измерения и расчеты, амплитуды четных гармонических индукций поля (особенно второй и четвертой) достигает больших значений от амплитуды первой гармонической (табл. 6.
Таблица 6.1
Гармонические 1 2 3 4 5 6
Амплитуда, % от основной 100 26 15 17 3 6
Потери, % 100 40 15 52 5 12
Кроме искажения формы кривой ЭДС высшие гармонические вызывают значительные потери в стали (табл. 6.1). Полные потери в стали легко могут превышать 200% от величины потерь, вычисленных для основной гармонической тока.
На уменьшение высших гармонических в ЭДС обмотки якоря и потерь в стали влияет:
а) выбор соответствующих параметров зубцовой зоны и прежде всего полюсной дуги, при которых ограничиваются величины четных и нечетных гармоник [см. (6.3)];
б) выбор соответствующих параметров обмотки якоря;
в) выбор материала магнитопровода с низкими удельными потерями.
Если рассматривать первую гармоническую магнитной проводимости, то значение удельной проводимости зазора
X51 = X0 -[- A1 cos wt, * i6.6)
где ?.i — амплитуда переменной составляющей удельной проводимости зазора по первой гармонической. Согласно рис. 6.7,
^1 = (>-макс-^і„н)/2, (6.7)
270 350 tot
Рис. 6.7. Кривая проводимости воз душного зазора (первой гармониче ской)
— (^чакс ~Ь ^мин)/2-
(6-8)
212
При вращении ротора магнитная индукция в зазоре изменяется. Кривая ее изменения подобна кривой изменения проводимости; изменяется также и магнитный поток в воздушном зазоре, наводится ЭДС в\ (рис. 6.8). Постоянная составляющая потока во времени не изменяется, поэтому она не наводит ЭДС.
Четные гармонические магнитного потока наводят ЭДС в проводниках обмотки якоря. Однако если число пазов на полюс и фазу q = c[d имеет нечетное число в знаменателе дроби, то четные гармонические исчезают, так как они находятся в противофазе в проводниках сторон, составляющих секцию.
Рис. 6.8. Кривые изменения магнитного аотока O1(CDi) и ЭДС холостого хода ех в индукторных генераторах
В ЭДС обмотки якоря ярко выражены нечетные гармонические, которые возникают при изменении магнитного потока вследствие изменения магнитной проводимости:
где
е,= — ВДф^Ф, (wt)ldt,
ф, (mt) = (2/я) XBJ COS to/,
или
Ф, (U)Z)=JA0Z7JA, cos ев/.
Здесь Bv — величина v-й гармонической индукции. Действующее значение ЭДС обмотки якоря
(6.9) (6.10)
Значение первой гармонической ЭДС в обмотке якоря — первая гармоническая потока.
где
(6.11)
(6.12) (6.13)
213
В частном случае для однофазных генераторов с катушечной обмоткой (<7=1, рис. 6 1, б и 6.2, а), если принять закон изменения переменной составляющей магнитного потока косинусоидальным
Ф, К)=0,5(Ф.іаке-Фмнн) cosorf, (6.14)
то мгновенные и действующие значения первой гармонической ЭДС равняются соответственно.
^1 = UWWhZi [(Фмакс — ф*іін)/2] sin wt; (6.14а)
E ! = 4,44^^^(1 - Фмин/Фмакс)/2, (6.146)
где wH'—число витков в катушке; Z\ — число последовательно включенных катушек якоря.
Значения Фмакс и Фмпн равняются соответственно:
Фмакс^^б/'макс'. Финн= lV**W (6.14в)
Поток на зубцовом делении ротора
Ф2т = 1Ji0F4A0. (6.15)
Использование магнитного потока на зубцовом делении ротора характеризуется коэффициентом использования магнитного потока
?ис=Фі/Ф2т. (6.16)
Подставив значения Xi и X0 в выражения для Фі и Фгт, получаем
Kz = (1 — KaxJKm)I (1 +1 максЛмнн)' (6-17)
При нагрузке генератора в цепи якоря
J3 = 2 /mvSinVurf, (6.18)
v = l, 3, 5, 7
где Imv — амплитуда v-й гармонической тока якоря.
МДС обмотки якоря по первой гармонической для генераторов одноименнополюсных и разноименнополюсных
F3 = (т{2).0,9/W^k0J z2. (6.19)
В случае трехфазной обмотки
F3 = 1,35Z1By4A,!,^,
где /і = /Максі/У2 — действующее значение тока первой гармоники.
МДС реакции якоря вращается с синхронной скоростью относительно зубцов статора и воздействует на основное поле возбуждения. Влияние ее на поле возбуждения и на электромагнитные процессы, происходящие в индукторных генераторах, имеет свою специфику, так как проводимости зазора над зубцом и пазом ротора резко отличаются
Предыдущая << 1 .. 65 66 67 68 69 70 < 71 > 72 73 74 75 76 77 .. 89 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed