![](/user_photo/_userpic.png)
pdf.php@id=6159.pdf
.pdfройства ротора является то, что он имеет немагнитную часть 4, благодаря чему полюсы ротора в магнитном отношении разделены и поток Ф направляется из одного полюса ротора через неподвижный внешний магнитопровод 6 в другой полюс ротора и через ротор в статор. В результате этого при неподвижной обмотке возбуждения удается получить в воздушном зазоре между ротором и статором магнитное поле такого же вида, как и в обычном сельсине.
Бесконтактные сельсины получили значительное распространение, однако их недостатками являются: 1) усложнение конструкции, 2) удвоенная величина воздушных зазоров в магнитной цепи, 3) повышенные размеры и вес.
Сельсины также изготовляются для работы при / = 50 + 1000 гц.
тируют в обмотке якоря соответственно основную и высшие гармо ники э. д. с. Высшие гармоники э. д. с. относительно малы, так как малы соответствующие гармоники поля и, кроме того, выбором шага и числа пазов на полюс и фазу обмотки якоря достигается уменьшение высших гармоник э. д. с. Поэтому в теории синхрон ных машин учитывается только основная гармоника э. д. с. якоря и соответственно потоком взаимной индукции между индуктором и
Рис. 38-Ь Магнитное попе обмотки |
воз |
Рис 32-2. Магнитное поле обмотки |
|
буждения синхронной машины |
|
возбуждения явнополюсной |
син |
|
|
хронной машины в воздушном |
зазоре |
якорем считается основная гармоника поля возбуждения (Кривая 2 на рис. 32-2, б).
Отношение амплитуды основной гармоники поля -возбуждения В/т1 к действительному максимальному значению этого поля В)т (см. рис. 32-2, б)
|
|
|
(32-1) |
называется к о э ф ф и ц и е н т о м |
ф о р м ы к р и в о й |
п о л я |
|
в о з б у ж д е н и я . |
Величина к} (рис. 32-3) зависит от отношений |
||
6я /6, 6/т и от коэффициента полюсной дуги |
|
||
|
а = Ьр1х. |
|
|
Обычно бя /б = 1 - г |
2,5: а = 0,65 |
0,75 и к( = 0,95 + |
1,15, |
соидальному закону и, следовательно, взаимная индуктивность обмотки возбуждения с фазой обмотки статора изменяется по такому же закону. Амплитуда этой индуктивности
|
АГ/ой= |
Ч}аЛ |
|
|
Ч |
|
|
на основании выражений (32-5) и (32-6) равна |
|
||
|
Мо^а |
Ю/й/О^об |
(32-7) |
м 1аЛ~ п к ^ Ь |
р • |
||
При вращении ротора с электрической угловой скоростью |
|||
|
©1 = 2лД |
|
|
потокосцепление потока основной |
гармоники поля |
возбуждения |
|
с фазой обмотки якоря изменяется по закону |
|
||
’Р/дй* = |
’Р /о й С08 © ^ = М /о й // С08 © Л |
|
|
При этом в якоре индуктирует9я э. д. с. |
|
||
|
«Л%й/ |
.. . . . |
|
е —------2}— = М1М/ой«/ 31П ©/. |
|
||
Амплитуда и действующее значение этой э. д. с. |
|
||
Ет— ^1^/ой// — ^/ай//| |
|
||
г. |
Ет X/ ой . |
(32-8) |
|
где |
|
|
(32-9) |
|
ДГ/ой = © ]М /я й |
— сопротивление взаимной индукции обмотки возбуждения с об моткой якоря.
Согласно выражению (32-7), амплитуда М1аа зависит от насы щения магнитной цепи, и ее величину в соответствии с (32-8) можно определить с цомощью характеристики Холостого хода (х. х. х.) Е = / (//) (рис. 32-4) по формуле
]/2 Е
Мм —~©Г (32-10)
Величину М/ай, определенную по кривой рис. 32-4, можно рас сматривать как функцию // или Е. Более правильно считать М/аа функцией Е, так как Е ~ Ф и насыщение зависит от величины по тока.
Наряду с криволинейной х. х. х. Е = / (//) (рис. 32-4) можно рассматривать также спрямленную ненасыщенную х. х. х. ОВ' и спрямленную насыщенную х. х. х. ОС'. Первая — касательная к действительной х. х. х. в начале координат, а вторая проходит
через точку С' соответствующую рассматриваемому режиму работы с э. д. с. Е = С С\ Если бы состояние насыщения магнит ной цепи, соответствующее точке С' магнитной характеристики, сохранилось неизменным, то магнитная характеристика имела бы вид прямой ОС' и машина представляла бы линейную систему. Поэтому при исследовании режима, соответствующего точке С' магнитной характеристики, можно пользоваться спрямленной на сыщенной характеристикой и принципом наложения. При том же
токе возбуждения ^ = ОС при ненасыщенной |
магнитной |
цепи |
|||
|
(р,с = |
оо) в обмотке якоря |
|||
|
индуктировалась бы э. д. с. |
||||
|
Еоо, которая больше Е на |
||||
|
величину - АЕнас = Ех — Е. |
||||
|
Для |
коэффициента на |
|||
|
сыщения |
кца, |
входящего |
||
|
в равенство (32-7), на осно |
||||
|
вании |
подобия |
треуголь |
||
|
ников ОВВ' и ОСС" на |
||||
|
рис. 32-4 имеем |
|
|
||
|
. |
_ О С |
|
|
|
|
* * 1 ~ О В ^ Р6 ~ Е ■ |
||||
|
Кривая к ^ —/ (//) так |
||||
Рис. 324. Магнитные характеристики и за |
же изображена на рис. 32-4. |
||||
висимости взаимной индуктивности обмоток |
Ненасыщенные |
значе |
|||
возбуждения и якоря от насыщения |
ния |
взаимной |
индуктив |
||
|
ности М}алоо и сопротивле |
ния взаимной индукции х1аЛт связаны с их насыщенными значе ниями М/аа и Х}аЛ соотношениями:
»« |
М {аа<х> |
х!аа~ |
х $аА&> |
, 0 0 11 4 |
М/Л' = |
V* ’ |
• |
(32-11) |
Величины М/ааоо, х/аат имеют для каждой машины вполне опре деленные значения, а М/аа, х)аа при изменении режима работы также изменяются.
С обмоткой возбуждения сцепляется весь поток воздушного зазора Фу#, определяемый площадью, ограниченной кривой / (рис. 32-2) и осью абсцисс. Величина этого потока
«а*-12»
где коэффициент кФ (рис. 32-5) представляет собой отношение площадей, ограниченных кривыми / и 2 и осью абсцисс (рис. 32-2), т. е. отношение полного потока поля возбуждения Ф^а к потоку основной гармоники этого поля Фд.
Собственная индуктивность обмотки возбуждения от поля воз душного зазора
|
|
|
|
|
|
Г |
’Р/в |
в>/Ф/в |
|
|
|
|
|
|
|
|
/в“ |
Ч |
Ч~' |
|
|
согласно выражению (32-12), определяется соотношением |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
= пк1к*а6 ‘ 7^*/Лф* |
(32‘13) |
|||
Кроме поля в воздушном зазоре, обмотка возбуждения создает |
||||||||||
поток рассеяния |
междуполюсного |
пространства |
Ф/„ (рис. 32-6) |
|||||||
и поток. рассеяния |
лобовых |
|
|
|
||||||
частей Ф/л. Поток Фу„ можно |
|
|
|
|||||||
приближенно |
рассчитывать |
|
ШЦ*-о,оз |
|||||||
так же, как поток рассеяния |
№ |
|||||||||
паза.' Потокам |
Фуп |
и |
Ф/д |
|||||||
соответствуют |
индуктивности |
|
-0.01* |
|
||||||
рассеяния |
обмотки |
возбуж |
1,00 |
|
||||||
«о|в т |
|
|||||||||
дения 1уп и ^ л, формулы |
|
|
|
|||||||
расчета |
которых |
приводятся |
№6 |
|
|
|||||
в руководствах по проектиро |
|
|
||||||||
ванию электрических |
машин. |
|
|
|
||||||
Полная |
индуктивность |
обмо |
№ |
|
|
|||||
тки возбуждения |
|
|
|
|
|
КТ * |
||||
= ^-/а + |
^-/п + |
|
(32-14) |
0,88 |
^ |
- 4 -* аг |
||||
|
|
|
|
|||||||
Поток |
возбуждения |
в за |
|
^ Г тР -? |
« |
|||||
зоре (кри&ая 1 на рис. 32-2) |
|
|||||||||
сцепляется с |
обмоткой |
воз |
|
|
|
|||||
буждения полностью, а в соз |
Рис. 32-5. Зависимость коэффициента по |
|||||||||
дании потокосцепления |
с об |
|||||||||
тока возбуждении явнополюсной синхрон |
||||||||||
моткой якоря участвует толь |
ной машины кф от относительных раз |
|||||||||
ко его |
основная |
гармоника |
меров, характеризующих геометрию по |
|||||||
(кривая |
2 на |
рис. 32-2.) Это |
|
люсных наконечников |
||||||
обстоятельство, а |
также раз |
|
|
|
личный характер пространственного распределения обмоток воз буждения и якоря обусловливают наличие дифференциального рассеяния обмотки возбуждения, и индуктивность этого рассеяния входит в величину
В установившемся режиме работы г, = соп$1, и поэтому э. д. с. самоиндукции обмотки возбуждения
(32-15)
равна нулю. Однако в переходных режимах е} Ф 0.
Синхронные машины [Разд. V
сцепляется с количеством витков полюса, равным
2 /я |
\ш/ |
\ 2" |
/ Вр' |
Потокосцепление всей обмотки возбуждения
__ (1 —V) я __ Я
I |
I 4 ( т - ) г ^ |
а=0 |
_ <1-Т)Я |
|
а ------— |
Подставим сюда величины йФ' и *ЙХ", вычислим интегралы, под ставим
|
/ т ~ к ^ аб ' 2р |
и разделим результат на |
Тогда получим |
^•-да-ЗЧ'-т*)- <32-19>
Будем применять выражение (32-13) также для неявнополюснойР машины, учитывая, что к} в этом случае определяется равенством (32-18). Приравнивая при этом правые части равенств (32-13) и (32-19), найдем, что для неявнополюсной машины
я» |
(32-20) |
|
8 |
||
|
§ 32-2. Магнитное поле и параметры обмотки якоря Общие положения.
При нагрузке обмотки якоря синхронной машины током она создает собственное магнитное поле, которое называется п о л е м р е а к ц и и я к о р я .
В нормальных машинах постоянного тока, с установкой щеток на геометрической нейтрали, поле реакции якоря является попе речным, т. е. действует поперек оси главных полюсов. Поэтому оио не индуктирует э. д. с. в обмотке якоря и оказывает относительно слабое влияние на величину потока в воздушном зазоре н на ха рактеристики машины. В отличие от машин постоянного тока в синхронной машине влияние реакции якоря на величину магнит ного потока весьма значительно. Это обусловлено прежде всего тем,