4.2. Пульсація магнітного потоку

Пульсація струму викликає пульсацію MPC, отже, і відповідних магнітних потоків. Таким чином, по стальних магнітопроводах проходять пульсуючі магнітні потоки, які, як і струми, можуть складатися із сталої і змінної складових. Аналогічні складові містять напруженість і індукцію магнітного поля. Відношення сталих складових індукції і напруженості визначають магнітну проникність для сталої складової потоку , а

змінних складових - для змінної складової потоку . Останню нази-

вають пульсаційною магнітною проникністю сталі. Дальший докладний аналіз показав, що сталь чинить змінній складовій пульсуючого потоку значно більший магнітний опір, ніж його сталій складовій, тобто . Подібне положення наявне навіть при ідеальному розшаруванні магніто- проводу і повній відсутності в ньому вихрових струмів Справа в тому, що по площині перерізу стального магнітопроводу змінні складові потоку роз­поділяються нерівномірно: магнітна напруженість значно збільшується в зовнішніх шарах перерізу і зменшується до його середини. Стала складова індукції однакова по площині S всього перерізу В = Ф / S. Ця обставина істотно впливає на роботу двигуна пульсуючого струму і буде врахована надалі.

Рівень пульсації магнітного потоку оцінюється з допомогою коефіцієнта пульсації магнітного потоку, який можна визначити за магнітною характе­ристикою (рис. 4.4).

Очевидно, зміні струму від Imin до Imax відповідає зміна потоку від Фmin до Фmax, а сталій складовій струму I стала складова потоку Ф.

Рис. 4.4

Коефіцієнт пу­льсації потоку:

. (4.4)

Для спрощення розгляду процесу без особливої похибки лінеаризуємо магнітну характеристику в межах відхилень потоку. Тоді

і . (4.5)

Розв’язавши сумісно рівняння (4.3)-(4.5), одержимо:

. (4.6)

У межах лінійних ділянок магнітної характеристики . Як ви-

ходить із (4.6), кофіцієнти пульсацій струму і потоку повинні бути рівними між собою. Але пульсація потоку викликає появу вихрових струмів, які зменшують амплітуду змінної складової потоку. Врахуємо це явище за до­помогою коефіцієнта згладження вихровими струмами кз.в. Очевидно, що зниження змінного магнітного потоку вихровими струмами сильніше в суцільному магнітопроводі, ніж у розшарованому (шихтованому). Тому в першому випадку кз.в 0,25.. .0,35, а в другому - кз.в 0,55.. .0,75. 3 урахуван­ням цього коефіцієнт пульсації магнітного потоку за (4.6) набуде вигляду

(4.7)

Із виразу (4.7) видно, що величина кФ значною мірою залежить від коефіцієнта згладження вихровими струмами, який визначається структу­рою магнітної системи двигуна.

Крім цього, «самозгладжування» пульсацій потоку, суттєве зменшення кФ виникає завдяки шунтуванню обмотки головних полюсів резистором Rш (див. рис. 4.1). Як було показано вище, звичайно ступінь ослаблення збуд­ження ном становить 0,95...0,98. Усе це дозволяє одержати значення кФ, рівне 0,02.. .0,05, тобто дуже малу величину.