11.7 Работа выпрямителя индукторного генератора

. Временные диаграммы фазных и выпрямленного напряжений индукторного генератора приведены на рисунке 9.

Рисунок 9 – Диаграммы фазных и выпрямленного напряжений.

На этом рисунке приняты следующие обозначения:

– амплитуда фазного напряжения;

, , – фазные напряжения генератора.

Особенности характеристик индукторного генератора

ЭДС в фазе и выходное напряжение индукторного генератора определяется переменной составляющей магнитного потока:

Рисунок 10 – Характеристики индукторного генератора: а) – зависимость магнитного потока от тока возбуждения; б) – характеристика холостого хода индукторного генератора.

Токоскоростная характеристика индукторного генератора при снятии ее с подключенной аккумуляторной батареей имеет меньшую начальную частоту вращения ротора без нагрузки, чем в случае отключенной аккумуляторной батареи (смотри рисунок 11).

Рисунок 11 Токоскоростная характеристика индукторного генератора с подключенной аккумуляторной батареей (с АБ) и без нее (без АБ)

Это происходит из-за того, что при подключении аккумуляторной батареи уменьшаются величины пульсаций выпрямленного напряжения генератора.

Рисунок 12 Форма выходного (выпрямленного) напряжения индукторного генератора: а)- без аккумуляторной батареи, б)- с подключенной аккумуляторной батареей.

11.9 Поверочный расчет индукторного генератора

Исходными данными этого расчета являются размеры магнитной цепи и параметры обмоток индукторного генератора. Схема магнитной цепи индукторного генератора приведена на рисунке 11.11. На этом рисунке показан магнитный поток в рабочем воздушном зазоре , магнитный поток рассеяния через цилиндрическую часть крышки , магнитный поток рассеяния через торцевую часть крышки .

Расчет ведется следующим образом.

1. Рассчитываем зависимость . Расчет этой зависимости рассматривается в подразделе 11.5.

2. Задаёмся рядом значений магнитной индукции в воздушном зазоре: Тл.

3. Для этих значений определяется падение МДС в рабочем воздушном зазоре по формуле , где – длина рабочего воздушного зазора.

Рисунок 11.11 – Схема магнитной цепи индукторного генератора.

4. Рассчитываем магнитный поток в зубцах статора. Он определяется для такого положения ротора, когда ось первого зубца ротора находится напротив оси первого зубца статора, то есть при . Расчет ведется для зубцов статора повторяющихся участков, то есть зубцов, которые по разному расположены по отношению к зубцам ротора. Для остальных зубцов картина будет повторяться и расчет вести не целесообразно. Если считать, что расчет ведется для зубцов от до N, то магнитный поток через i-й зубец статора будет следующим:

,

где – поток через i-й зубец статора,

– падение МДС в воздушном зазоре,

– угол в электрических градусах между осями первого зубца ротора и i-того зубца статора,

– проводимость рабочего воздушного зазора для данного зубца,

– длина статора ( ранее она обозначалась как ).

5. Определяем максимальное значение магнитной индукции в зубце статора по следующей формуле:

,

где – магнитный поток в первом зубце статора,

– ширина зубца статора,

– коэффициент заполнения сталью статора (принимается = 0,95).

6. По найденному значению с помощью кривой намагничивания стали статора определяем напряженность магнитного поля в зубце статора- . После этого рассчитываем падение МДС в зубце статора по формуле:

,

где – высота зубца статора.

7. Определяем магнитный поток в одном зубце ротора:

,

где – количество зон, в которых положение зубцов статора по отношению к зубцам ротора будет повторяться .

8. Определяем индукция в зубце ротора:

,

где – ширина зубца ротора,

– коэффициент заполнения сталью ротора (для ротора он равен 0,95).

9. По найденному значению с использованием кривой намагничивания определяем напряженность магнитного поля в зубце ротора и падение МДС в этом зубце:

,

где – высота зубца ротора.

10. Определяем магнитные потоки в ярмах статора и ротора (они одинаковы):

.

11. Определяем магнитные индукции в ярмах ротора и статора:

,

где - магнитный поток в соответствующем ярме,

– площадь ярма.

12. По кривой намагничивания стали ротора и статора определяют напряженность магнитного поля в ярме ротора и статора, а, умножая ее на среднюю длину магнитной силовой линии в ярме, получают падение МДС в ярме, как для ротора, так и для статора.

13. Осуществляем расчет остальных участков магнитной цепи аналогично расчету магнитной цепи генератора с клювообразным ротором. При этом наличие потоков рассеяния учитываем с помощью коэффициентов рассеяния. Так поток через цилиндрическую часть крышки определяется по следующей формуле:

,

где - коэффициент рассеяния для цилиндрической части крышки.

Полный поток в торцевой части крышки соответствует следующему выражению:

,

где - коэффициент рассеяния для торцевой части крышки.

Последним этапом расчета является определение магнитодвижущей силы обмотки возбуждения путем суммирования падений магнитодвижущей силы на всех участках магнитной цепи .

Результатом этого расчета является зависимость .