2.4 Намагничивающая сила однофазной обмотки

Р ассмотрим в начале простой случай, 2-х полюсную обмотку однослойную 2Р = 2, Р = 1 с полным шагом у =  = q = 1, т.е. катушка и будет фаза. Намагничивающая сила катушки F = iW_k, а на полюс F_k =1/2iW_k. Так как любая магнитная силовая линия сцеплена с одним и тем током i и число витков W, то н.с. на полюсном делении будет в пространстве постоянной, т.е. в пространстве намагничивающая сила катушки имеет форму прямоугольника, а во времени изменяется по синусоидальному закону, т.к.

. Максимум

Первая пространственная гармоника ;

Амплитуда намагничивающей силы катушечной группы однослойной обмотки

Амплитуда намагничивающей силы катушечной группы двухслойной обмотки с укороченным шагом

Намагничивающая сила фазы для двухслойной обмотки

Чаще используют амплитуду н.с. на один полюс

или

Запишем закон изменения н.с. однофазной обмотки.

Для оси фазы

Намагничивающая сила в любой точке пространства и в любой момент времени определится

, или

Э то выражение пульсирующей волны намагничивающей силы фазы. Более удобно иметь дело с вращающейся намагничивающей силой, но с постоянной амплитудой. Заменим пульсирующую н.с. двумя бегущими волнами, используя тригонометрическую формулу

, отсюда

, тогда

F^’ F^’’

- прямая волна, - обратная волна.

Представим графически, что пульсирующая волна равна сумме двух бегущих волн в разные стороны с постоянной амплитудой. Условием бегущей волны является постоянство аргумента при синусе, т.е. для прямой волны

, продифференцируем ,

, число оборотов , об/сек,

в минуту .

Для обратной волны , .

Итак, пульсирующую н.с. фазы разложили на две бегущие волны, которые двигаются с постоянной амплитудой в разные стороны с синхронной скоростью.

2.5 Намагничивающая сила трехфазной обмотки

Намагничивающая сила обмотки является базой для определения потока.

Запишем намагничивающие силы для трех фаз в виде пульсирующих волн, а затем разложим их на прямую и обратную волну, затем их сложим, то получим намагничивающую силу трехфазной обмотки

сложив прямые волны получим.

+0,

сумма обратных волн равна 0, т.к. сдвиг на и

Намагничивающая сила трехфазной обмотки есть сумма прямых волн, что это бегущая волна, которая двигается вдоль зазора с синхронной скоростью и с постоянной амплитудой. Эта н.с. создает вращающееся магнитное поле, которое движется вдоль зазора с синхронной скоростью и постоянной амплитудой.

Покажем графически, что три пульсирующие волны трех фаз создают в любой момент времени бегущую волну с постоянной амплитудой.

Для изменения направления движения волны необходимо поменять чередование фаз, т.е. сменить любые две фазы.

2.6 Привидение параметров роторной обмотки к статорной

Под приведенной роторной обмоткой понимается такая эквивалентная роторная обмотка, которая имеет такое же число фаз, такое же число витков, как и обмотка статора.

Приведение параметров делают для того, что наглядно можно было представить все вектора токов и напряжений на векторной диаграмме и произвести количественный анализ процессов, которые происходят в асинхронной машине.

1. 

- коэффициент трансформации по ЭДС

2. (полная мощность ротора до и после привидения должна быть неизменной)

,

где - коэффициент трансформации по току.

3) (потери в роторе до и после приведения должны быть неизменными)

,

где . Для двигателей с фазным ротором

,

4) (угол сдвига между ЭДС и током ротора до и после приведения должен быть неизменным)

,

Соответственно . Далее во всех схемах замещения и на векторных диаграммах будем использовать приведенные параметры ротора.