Диференційне розсіювання

Внаслідок складної конфігурації (форм и) лобових частин обмоток машин змінного струму магнітні поля їх надзвичайно складні і можуть бути розраховані за допомогою методів теорії електромагнітного поля. А для інженерних розрахунків користуються формулами емпіричного характеру.

Лобове розсіювання

Індуктивні опори розсіювання обмоток змінного струму

Робота машин змінного струму базується на дії основних гармонік поля.

Індуктивні опори, які відповідають основним гармонікам називаються головними.

Надалі величини, які відносяться до статора і ротора, позначемо відповідно індексами 1 і 2.

Е.р.с. самоіндукції, яка індукується в обмотці статора потоком основної гармоніки знайдемо підставивши в формулу е.р.с. значення потоку при

Головний власний індуктивний опір обмотки статора рівний

або в скороченому записі

де.

Запишемо вирази для головного власного індуктивного опору ротора і для головних взаємних індуктивних опорів

при наявності скосу пазів в дві останні формули вводиться коефіцієнт скосу пазів.

Розглянемо паз найпростішої форми з одною котушечною стороною в пазу.

Обчислимо потокощеплення провідників паза з потоком, який створюється струмом котушки.

В нижній частині паза висотою занятій котушкою магнітна індукція на висоті створюється струмом і взаємодіє з числом витків. Тоді, ввадаючи для сталі, за законом повного струму маєм звідки маєм

У верхній частині паза висотою індукція визначається повним струмом паза

Величина потоків через елементарну ділянку буде рівна

і,

де - розрахункова довжина поля розсіювання.

А потокощеплення будуть рівні

Повне потокощеплення з провідниками котушечної сторони

Підставивши значення і і проінтегрувавши отримаємо

, де безрозмірна величина називається відносною магнітною провідністю розсіювання паза і визначає потокощеплення розсіювання паза на одиницю довжини машини.

Індуктивність котушечної сторони від потоку розсіювання паза,

а індуктивність паралельної вітки обмотки від потоків пазового розсіювання

Тому індуктивний опір розсіювання паза паралельної вітки

а індуктивний опір повної обмотки

Формули для індуктивного опору розсіювання лобових частин у всіх випадках аналогічно до формули для пазового розсіювання із заміною на магнітну провідність лобового розсіювання. Для двошарових обмоток багатополюсних машин використовується формула,

де - середня довжина лобової частини піввитка.

Формули для інших видів обмоток приводяться в лутературі з проектування електричних машин.

Індуктивний опір диференційного розсіювання обмотки рівний сумі опорів самоіндукції всіх гармонік за винятком першої гармоніки. Тому на основі виразу для опору самоіндукції

.

Відношення до головного індуктивного опору обмотки називається коефіцієнтом диференційного розсіювання

.

Лекція 10

Синхронні машини

Дата добавления: 2014-01-04