www.chms.ru - вывоз мусора в Балашихе 

Динамо-машины  Нагревание и охлаждение 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 [ 25 ] 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92


Рис. 3-18, Короткозамкиутая обмотка ротора в виде беличьей клетки.

хранить статическую уравновешенность ротора (совпадение центра тяжести ротора с его осью вращения).

В последние годы волновые двухслойные обмотки применяются также для статоров крупных синхронных машин, имеющих большое число полюсов (генераторы, работающие на мощных гидроэлектрических станциях). В этом случае они обычно выполняются при q, равном дробному числу.

д) Обмотки для коротко-замкнутых роторов. Такие обмотки, как правило, выполняются в виде беличьих клеток, состоящих из стержней и замыкающих их иа торцах колец (рис. 3-18). В последние годы для машин до 100 кет они обычно выполняются путем заливки расплавленного алюминия в пазы ротора. При этом одновременно отливаются и ко-роткозамыкающие торцовые кольца вместе с вентиляционными крыльями (рис. 3-19). Пазы ротора показаны на рис. 3-20.

е) Электродвижущие силы при несинусоидальном поле. На рис. 3-21 представлена кривая поля (сплошная! линия), созданного, например, вращающимися полюсами. Ее можно разложить на гармоники, причем вследствие симметрии кривой относительно оси абсцисс и макси-


Рис. 3-19. Алюминиевая короткозамкнутая об-.мотка ротора.


а) б) в)

Рис. 3-20. Пазы ротора.

мальной ординаты в разложении будут иметь место только синусоиды нечетного порядка, показанные на рис. 3-21 пунктиром.

Все гармоники поля вращаются относительно статора с одной и той же скоростью, равной скорости вращения полюсов. Полюсное деление первой или основной гармоники равно т. полюсное деление v-й гармоники равно

. Таким образом, v-я гармоника

поля имеет в v раз больше полюсов, чем первая гармоника.

Электродвижущая сила, наведенная в фазе обмотки v-й гармоникой поля, равна:

Е = АМ!тк,Ф , (3-23) t. = -f (3-24)

- частота v-й гармоники э. д. с, в v раз большая, чем частота /, первой гармоники э. д. с;

Ф,= -.-Ш (3-25)

- поток, соответствующий v-й гармонике пОля;

(3-26)

- обмоточный коэффициент для v-й гармоники э. д. с.

Обмоточный коэффициент для первой гармоники, очевидно, не отлн-


-17-

Рис. 3-21. Кривая поля и ее гармоники.




чается от ko, рассмотренного нами ранее; fed, для высших гармоник отличается от ko\, так как сдвиг по фазе э. д. с. сторон витка и э. д. с. катушек, составляющих катушечную группу, зависит от номера гармоники v.

Сдвиг по фазе э. д. с. сторон витка, наведенных v-й гармоникой поля, равен vy, где Y - сдвиг сторон витка в электрических градусах для первой гармоники поля; следовательно,

fey, = sinv-l- = sinv-f90 deg;. (3-27)

Коэффициент распределения для v-й гармоники рассчитывается по формуле

чда.

(3-28)

д sin

Значения k и для гармоник э. д. с. приведены в табл. 3-1 и 3-2.

Таблица 3-1

0,985

0,866

0,643

0,342

0,9о6

0,707

0,259

-0,259

0,951

-0.588

-0,588

0,940

0,500

-0,174

-0,766

0,866

-0,866

-0.866

Таблица 3-2

0,965

0,707

0,259

-0,259

0,960

0,667

0,217

-0,177

0,958

0,654

0,205

-0,158

0,957

0,646

0,200

-0,149

0,955

0,641

0,194

-0,141

0,955

Ч),640

0,194

-0,140

{Знаки перед значениями и fep, учитываются при определении мгновенного значения результирующей э. д. с.)

Из табл. 3-1 следует, что путем выбора шага мы можем значительно уменьшить амплитуды высших гармоник в кривой фазной э. д. с.

Действующее значение фазной э. д. с.

E = Vb\-\-EI + EI + ... (3-29)

Так как в обычных случаях амплитуды высших гармоник сравнительно

с амплитудой первой гармоники невелики, мы можем практически считать:

ЕЕ, = 4MfAгWФ, (3-30)

где /i и kot определяются для первой гармоники, а Ф (индекс laquo;м raquo; здесь и в последующем опускаем)-по первой гармонике кривой поля (или приближенно по действительной кривой поля).

Гармоники фазных э. д. с. трехфазной обмотки с номером, крдТным трем, совпадают по фазе, прочие гармоники фазных э. д. с. (5, 7, 1!., 13, 17, ...) той же обмотки будут сдвинуты по фазе на 120 deg;.

Следовательно, при соединении обмотки звездой в линейной э. д. с. все гармоники с номером, кратным трем, пропадают:

е=уУе:-е1+1+--- (3-31)

При соединении обмотки треугольником мы также не будем иметь в линейном напряжении гармоник с номером, кратным трем, так как при таком j соединении все эти гармоники по контуру, составленному из трех фаз обмотки, будут в любой момент времени 1 направленыв одну и гу же сторону 1 (фазы обмотки для гармоник с номером, кратным трем, могут рассматриваться как последовательно соединенные генераторы).

3-4. Намагничивающие силы обмоток

а) Однофазная обмотка. На рис. 3-22,а показаны статор и ротор двухполюсной асинхронной машины с воздушным зазором между ним, который всегда делается равномерным для асинхронных машин. На статоре в пазах помещена только одна катушка, имеющая ширину, равную полюсному делению. Если пропустить по катушке ток, то она создаст двухполюсное магнитное поле, индукционные линии которого показаны на рис. 3-22,а.

Намагничивающая сила, действующая по замкнутому контуру, образованному любой индукционной личиен, равна полному току, охваченному 5гим = контуром. Следовательно, все н. с. действующие по пунктирным контурам, будут одинаковы.




Рис. .-22. Намагничивающая сила катушки.

Так как обе части .машины симметричны относительно плоскости, проходящей через катушечные стороны, то на каждую половину магнитной цепи будет приходиться половина н. с. катушки и ее можно считать за н. с, приходящуюся на полюс.

Развернем внутреннюю окружность статора в прямую линию, как показано на рис. 3-22,6. Здесь жирная линия представляет собой кривую распределения н. с. вдоль окружности статора. Из сказанного следует, что н. с. распределена равномерно. Если пренебречь магнитным сопротивлением стальных участков, то под кривой н. с. можно понимать кривую распределения магнитного напряжения воздушного зазора. Такой же вид в этом случае будет иметь кривая распределения индукции в воздушном зазоре или кривая поля машины.

Если по катушке проходит переменный синусоидальный ток, то поле будет также переменным; оно будет пульсировать по оси катушки.

Намагничивающая сила катушки на полюс при максимальном значении тока )/2/к равна:

/2/л

(3-32)

где - число витков катушки. . Можно указанную кривую н. с. заменить ее гармониками, из которых на рис. 3-22,6 показаны первая, третья и пятая. Амплитуда первой (или основной) гармоники

Ml п к

6 п. С. Сергеев.

4 V2l w

0,9/а;

(3-33)

амплитуда v-и гармоники F = - F ,

(3-34)

Намагничивающая сила катушечной группы, состоящей из q катушек шириной т, вычисленная по первым гармоникам н. с. каждой катушки (рис. 3-23,6),

(3-35)

где fep, - коэффициент распределения, который рассчитывается, так же как для э. д. с, по (3-18), что следует из сопоставления рис. 3-23,6 и рис. 3-9.

Намагничивающая сила той же катушечной группы, но рассчитанная для V-X гармоник н. с. катушек.

(3-36)

где fep определяется по (3-28).

При двухслойных обмотках, которые выполняются обычно с укороченным шагом, необходимо при определении н. с. учесть укорочение шага. На рис. 3-24/); показана часть одной фазы двухслойной обмотки с укороченным шагом. Рассматривая токи верхнего и нижнего слоев, можно установить, что верхние и нижние слои как бы образуются из катушек шириной т (см.


Рис. 3-23. Намагничивающие силы q катушек (а) и векторная сумма н. с. отдельных катушек (б).



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 [ 25 ] 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92