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. 3-24. Намагничивающая сила одной фазы двухслойной обмотки.

также рис. 3-15), причем эти катушки образуют группы, оси которых сдви-

нуты на угол е= (т-у) - эл.грао.

Следовательно, н. с. одной фазы двухслойной обмотки на один полюс равна:

где F - амплитуда н. с. катушечной группы верхнего или нижнего слоя; - удвоенное число витков катушки двухслойной обмотки; Йу, -коэффициент укорочения, который рассчитывается по (3-10), как и для э. д. с, что следует из рис. 3-24,6.

р а aw

через где

W - число последовательно соединенных витков фазы обмотки, и учитывая, что al = / - ток этой фазы, получим:

Заменяя qw

(3-38)

где fe, = fep,fey, - обмоточный коэффициент для первой гармоники н. с.

Для амплитуды v-й гар.моники н. с. мы можем написать:

1 кп

f.,. = ~-Qf (3-39)

где fej - обмоточный коэффициент для v-й гармоники н. с, который определяется, так же как для v-й гармоники э. д. с, по (3-26) - (3-28)

Из табл. 3-1 можно видеть, что укорочение шага позволяет значительно снизить амплитуды высших гармоник в кривой н. с. При у 0,83т: наиболее заметно уменьшаются амплитуды пятой и седьмой гармоник, следующие по ве-

личине после третьей гармоники, а так как последняя пропадает в н. с. трехфазной обмотки (см. sect; 3-4,6), то обычно и выбирают указанное значение шага у.

Пульсирующую по оси фазы н. с, синусоидально распределенную и имеющую при максимально.м токе / 2/ амплитуду можно заменить двумя синусоидально распределенными н. с, но вращающимися в разные стороны с одинаковыми скоростями и имеющими

неизменные амплитуды --щ, чтодоказывается следующим образом.

Обратимся к рис. 3-25, где показана кривая пульсирующей н. с. с амплитудой = /,1 sin laquo;)/, соответствующей

моменту t, когда ток в фазе равен /2/sin(o. Значение н. с, соответствующей точке окружности статора, сдвинутой на х относительно оси фазы, будет:

F.,=F.,.,i\nmtco~. (3-40)

Равенство (3-40) согласно известному уравнению

2sin 4-(а +Р) cos4-( laquo; - =

= sin а-j- sin

может быть записано в следующем виде:

Первое слагаемое правой части обозначим через F:

Полученное уравнение называется уравнением бегущей волны. Оно показывает, что н. с. F является функцией времени t и места х, Если принять.

Рис. 3 2,5. Кривая пульсирующей и. с.



ЧТО выражение в скобках равняется постоянной величине с (изменение t компенсируется изменением х), то мы найдем, с какой скоростью будет перемещаться н. с. Действительно, дифференцируя уравнение Ы -( по Л получим:

п dx

=?==2х/,. (3-43)

а отсюда

dx ц

С такой скоростью будет перемещаться любое значение н. с, а следовательно,

и ее амплитуда F qu Так как при

вращательном движении перемещение

на 2х соответствует - части оборота,

то скорость вращения волны н. с. (ее первой гармоники)

laquo;; = 1 plusmn;- [об1сек] = \о61мин\. (3-44)

Обозначив второе слагаемое равенства (3-41) через F , мы также получим уравнение бегущей волны:

= 4-m ,sin( lt;o+). (3-45)

Однако скорость ее перемещения v\, найденная аналогичным образом, будет отрицательной:

60f,

(3-46)

так же как и скорость вращения

л, =--~-\об1мин\.

(3-47)

Это значит, что н. с. F перемещается в обратную сторону (положительному приращению dt соответствует отрицательное приращение dx).

Таким образом, мы получили две вращающиеся н. с, которые можно изобразить вращающимися пространственными векторами и (рис. 3-26). Пространственным вектором заменяется синусоидально распределенная н. с. Его проекция на линию, проведенную через центр внутренней окружности статора и любую ее точку, определяет н. с, соответствующую этой точке.


Рис. 3-26. Замена пульсирующей н. с. двумя круговыми вращающимися н. с.

Пространственный вектор или

при вращении опишет окружность, поэтому соответствующая н. с. называется круговой вращающейся н. с.

Определим значение v-й гармоники н. с. для той же точки х (рис. 3-25). Оно равно:

(3-48)

= m,v sin 0. COS -

так как теперь тому же сдвигу х относительно оси фазы А будет соответ-

- в электрических

ствовать сдвиг

радианах полюсное деление для v-й

гармоники равно -Y Заменим пульсирующую н. с. F двумя вращающимися:

b laquo; sin(.-f (3-49)




с А В С

ОаЛат А ,


Рис. 3-27. Намагничивающая сила трехфазной обмотки.

Рассуждая аналогично предыдущему, найдем, что одна из них перемещается

со скоростью = 2 /i или вра-

щается со скоростью

60f, 1 -

-= - п,

чр -I I

(3-50)

в V раз меньшей скорости вращения первой гармоники. Вторая н. с. вращается в обратную сторону с той же скоростью:

---п\. (3-51)

б) Многофазная обмотка. Вначале найдем н. с. трехфазной обмотки. Она может быть найдена графически, путем сложения н. с. отдельных фаз с учетом пространственного сдвига осей фаз и сдвига во времени их токОв.

На рис. 3-27 слева показано сложение первых гармоник н. с. фаз трехфазной обмотки для отдельных моментов времени. В результате сложения получается синусоидально распределенная н. с. с неизменной амплитудой, в 1,5 раза большей максимальной амплитуды н. с. фазы:

(3-52)

К тому же результату можно прийти, рассматривая синусоидально рас-яределенную н. с. каждой фазы как

пространственный вектор, выходящий из центра внутренней окружности статора и совпадающий с осью данной фазы. Пространственные векторы пульсирующих н. с. фаз обмотки Fa , Ffln, Fcn (n=l, 2, 3, 4) показаны на рис. 3-27 справа. Их мгновенные значения и направления соответствуют мгновенным значениям и направлениям токов в фазах обмотки. Склады вая векторы н. с. Рлп, Fb , Fcn для отдельных моментов времени, получим результирующий пространственный вектор Р, неизменный по величине, но вращающийся в определенном направлении.

Мы видим, что вектор результирующей н. с. вращается в направлении от Л к В и к С. При этом амплитуда н. с. совпадает с осью той фазы, ток которой в данный момент времени имеет максимальное зн(чение. Положительные максимальные значения токов в фазах устанавливаются сначала в фазе Л, затем в фазе В и, наконец, в фазе С. Этим определяются порядок чередования фаз и направление вращения амшлитуды результирующей н. с.

Изменив порядок чередования фаЗ путем перемены мест двух проводов, подводящих ток к обмотке статора асинхронного двигателя, мы изменим направление вращения н. с. и создаваемого ею поля, а следовательно, направление вращения ротора двигателя.

Из рис. 3-27 видно, что за четверть периода изменения тока результирукз-щая н. с. пройдет 0,5 т, а за период - 2т. Следовательно, ее линейная скорость перемещения v\ = 2xfx, а скорость вращения

n.i \o5Imuh]. (3-53)

То же самое в общем виде можно доказать, обращаясь к аналитическим выражениям н. с. отдельных фаз. Для этого найдем н. с. фаз А, В, С в точке, сдвинутой на х относительно оси фазы А (рис. 3-27). Фаза А создает в этой точке н. с.

мх = .-. 71 (3-54)

Так как токи в фазах В и С опгоси-тельно тока в фазе А сдвинуты по фазе



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