10.12. Определение мдс реакции якоря

Для определения МДС обмотки возбуждения, необходимой для создания нужного потока при нагрузке, необходимо учитывать влияние реакции якоря. Амплитуда первой гармоники МДС реакции якоря при токе .

. (10.90)

Для количественного учета влияния реакции якоря на магнитное поле машины обычно МДС разлагают на две составляющие: продольную, максимум которой совпадает с осью полюсов, и поперечную, максимум которой совпадает с осью, проходящей через середину межполюсного пространства. Уголявляется углом между токоми ЭДС. Магнитодвижущие силы якоря и обмотки возбуждения имеют различное пространственное распределение, и поэтому одинаковые их значения создают различные потоки. Для удобства совместного рассмотрения одну из МДС необходимо привести к другой. Так как обычно при расчетах используется характеристика холостого хода, то целесообразно МДС якоря привести к прямоугольной МДС обмотки возбуждения. Для этогоизаменяются эквивалентными МДС обмотки возбужденияи. Эквивалентные МДСиопределяют исходя из того, чтобы потоки первой гармоники, создаваемые ими, были соответственно равны потокам первой гармоники от МДСи. При переходе отикивводят коэффициентыи[6].

(10.91)

Коэффициенты изависят от отношений,и. Они могут быть найдены из рис. 10.24.

Рис. 10.24. Кривые для определения коэффициентов и:

а— при;б— при;в—

В ненасыщенной машине можно принимать, что продольное и поперечное поля существуют независимо и не оказывают взаимного влияния друг на друга. При наличии насыщения такое допущение может внести в расчет погрешности. Однако учет взаимного влияния продольного и поперечного потоков в насыщенной машине связан с большими трудностями и может быть сделан приближенно.

На основе анализа магнитных полей в синхронных машинах при нагрузке и насыщении были определены коэффициенты и(рис. 10.25), на которые нужно умножить МДСи, чтобы получить соответствующие их значенияипри учете насыщения. Эти коэффициенты получены в функции, т. е. отношения суммы магнитных напряжений воздушного зазора, зубцов и спинки статора к магнитному напряжению воздушного зазора. Коэффициентыиполучены для машин с равномерным воздушным зазором, аи— для машин, у которых зазор изменяется согласно уравнению

, (10.92)

где — расстояние от оси полюса до рассматриваемой точки.

Коэффициенты иможно с некоторым приближением применить и для машин, у которых.

Рис. 10.25. Зависимость коэффициентов иот

Как известно, поперечная реакция якоря вызывает ослабление поля под одним краем полюса и усиление его под другим. В ненасыщенной машине результирующий поток полюса при этом не изменяется. При насыщении магнитной цепи увеличение потока под одним из краев полюса происходит в меньшей мере, чем ослабление под другим, и результирующий поток (его первая гармоника) уменьшается. Для компенсации размагничивающего действия поперечной реакции якоря необходимо увеличивать МДС обмотки возбуждения на .

При равномерном воздушном зазоре можно определить по формуле

, (10.93)

а при зазоре, изменяющемся по (10.92), — по формуле

. (10.94)

На рис. 10.25 даны зависимости иот отношения.

Количественный учет реакции якоря при определении МДС обмотки возбуждения производится с помощью векторных диаграмм (см. § 10.14) [6].