МАГНИТНОЕ НАПРЯЖЕНИЕ И КОЭФФИЦИЕНТ РАССЕЯНИЯ ПОЛЮСОВ



Мы поможем в написании ваших работ!


Мы поможем в написании ваших работ!



Мы поможем в написании ваших работ!


ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

МАГНИТНОЕ НАПРЯЖЕНИЕ И КОЭФФИЦИЕНТ РАССЕЯНИЯ ПОЛЮСОВ



 

Магнитные силовые линии потока в явно выраженных полюсах показаны на рис. 4.8. Как видно, независимо от того, расположены полюса на статоре (на станине в машинах постоянного тока) или на роторе (в синхронных машинах), поток в полюсе состоит из двух

 

Рис. 4.8. Магнитные силовые линии в магнитопроводе электрической машины

с явно выраженными полюсами:

а — на статоре; б — на роторе

 

частей. Одна из них поступает в воздушный зазор и формирует поле машины, передающее электромагнитную мощность. Эта часть явля­ется рабочим потоком Ф. Другая часть сцеплена только с витками обмотки возбуждения и косвенно участвует в создании электромаг­нитного момента. Эту часть потока называют потоком рассеяния и обозначают Фσ.

Суммарный поток в полюсе

Фm = Ф + Фσ. (4.35)

Поток Фm, строго говоря, непостоянен по высоте сердечника полюса, так как магнитные силовые линии потока рассеяния ответвля­ются в межполюсное окно по всей высоте поверхности сердечника полюсов. Наибольшая величина Фm будет в основании полюса, а наименьшая в полюсном наконечнике (рис. 4.8).

Поток рассеяния по высоте межполюсного окна определяется МДС обмотки возбуждения, сцепленной с каждой частью потока рассеяния, и проводимостью этой части потока в межполюсном окне (магнитным сопротивлением стали для потока рассеяния мож­но пренебречь, так как магнитное сопротивление воздушного про­межутка значительно больше сопротивления стали).

Из рис. 4.8 видно, что магнитные силовые линии потока, выхо­дящие из торцов полюсных наконечников, имеют по сравнению с другими наименьшую длину пути по воздуху, поэтому проводи­мость этой части потока рассеяния будет наибольшей. Кроме того, поток между полюсными наконечниками создается полной МДС всей обмотки полюса, поэтому поток рассеяния через кромки по­люсных наконечников, в основном, определяет весь поток рассеяния полюсов.

Через боковые поверхности полюсов ответвляется значительно, меньшая часть потока Фσ. Это позволяет в практических расчетах принять допущение о постоянстве потока Фm по всей высоте полюса. Поток Фm по отношению к потоку Ф при первоначальных pacчетах оценивается приближенно коэффициентом рассеяния полюсов σm

 

Фm = Ф + Фσ = Ф(1 + Фσ/ Ф) = σm Ф. (4.36)

 

Значение σm, обычно лежит в пределах 1,2—2,5 в зависимости типа и исполнения машины.

При принятом допущении о постоянстве потока Фm расчетная индукция в сердечнике полюса

 

Вm = (4.37)

 

где Sm — сечение сердечника полюса, м2; kc — коэффициент заполнения сердечника полюса сталью; bm и lm — ширина и длина сердечника полюса, м.

МДС на один полюс рассчитывается по Нm, найденной для соот­ветствующей марки стали по индукции Вт:

 

Fm = Hm hm, (4.38)

 

где hm — высота полюса с полюсным наконечником, м.

Расчет Fm, основанный на приближенном значении σm, проводят лишь при предварительном определении размеров полюса. При рас­чете параметров и характеристик машины необходимо более точное определение Фσ.

Поток рассеяния Фσ зависит от размеров полюсов, межполюсно­го окна и магнитных характеристик элементов магнитной цепи ма­шины. На рис. 4.9 приведена упрощенная схема замещения магнит­ной цепи явнополюсной синхронной машины. Для машин постоянного тока последующие выводы остаются такими же. Основной поток Ф и поток рассеяния Фσ создаются одной и той же МДС обмотки возбуждения FВ. Магнитные сопротивления путей этих потоков включены параллельно. Сопротивление потоку Ф определяется магнитными характеристиками воздушного зазора, зубцовых зон и ярма статора. Суммарное магнитное сопротивление этих участков (см. рис. 4.9) обозначено Rμ. Сопротивление для пото­ка Фσ, определяемое, в основном, магнитной характеристикой меж­полюсного пространства, обозначено Rσ. Магнитные сопротивле­ния стали полюсов и ярма ротора, общие для обоих потоков, на схеме не показаны.

Проводимость Λμ = 1/Rμ нелинейно изменяется в зависимости от насыщения стальных участков; проводимость Λμ = l/ Rσ для данных

 

размерных соотношений полюсов постоянна и определяется размерами межполюсного пространства и полюсных наконечников. Распределение потоков Ф и Фσ по параллельным ветвям пропорционально магнитным проводимостям ветвей т . е.   Фσ /Ф = Λσ/ Λμ. Рис. 4.9. Упрощенная схема замещения магнитной цепи явнополюсной синхронной машины  

Откуда

Фσ = Ф (4.39)

Так как Λμ — магнитная проводимость зубцовой зоны, воздуш­ного зазора и спинки статора, то справедливо выражение

Ф = Λμ Fδ Z a, (4.40)

где Fδ Z a — суммарная МДС этих участков:

Fδ Z a = Fδ + FZ + Fa. (4.41)

Из (4.39) и (4.40) получим

Фσ = Λσ Fδ Z a (4.42)

Выражение (4.42) показывает, что величина потока Фσ зависит как от проводимости межполюсного окна Λσ так и от МДС и возрастает с увеличением насыщения магнитной цепи ма­шины.

Следует отметить, что в суммарную МДС Fδ Za должна быть также включена МДС зубцовой зоны демпферной (пусковой) обмотки, а в машинах постоянного тока — компенсационной обмотки, так как она создает магнитное сопротивление только потоку Ф.

Расчет МДС Fδ, FZ и Fa рассмотрен в предыдущих параграфах. Расчет Λσ связан с особенностями и размерными соотношениями явновыраженных полюсов и рассмотрен в главах, относящихся к проектированию синхронных машин и машин постоянного тока.

 



Последнее изменение этой страницы: 2016-12-27; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.230.144.31 (0.009 с.)