Литература -->  Производство газовых тканей 

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 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152

II. Магнитодвижущая сила яко-р я. При прохождении toi по обмотке якоря создается магнитное поле, при чем форма кривой напряженности магнитного нолг,


Фиг. 32.

или магнитодвижущей силы, зависит от способа расположения обмотки, числа фаз и нагрузок фазовых обмоток. На фиг. 31 приведено построение результирующих магнито-, движущих си.л для трехфазного Г. п. т. с тремя однокатушечными обмотками, сдвинутыми относительно друг друга на 120 электрич, градусов, для различных мгновенных значений фазовых токов; на фиг, 32 даны кривые результирующих магнитодвилсущих сил для случая прохождепия тока по трехфазным обмоткам при д=4 и на фиг. 33- при q = со (гладкая обмотка). Три последние фигуры показывают, что в результате взаимодействия трех пульсирующих фазных полей создается поле, периодически меняющее свою форму и передвигающееся синхронно с магнитной системой. Отношение максимальной и минимальной амплитуд равно 1 : 0,866. С целью уменьшения пульсаций магнитодвижущей силы якоря, обмотки Г. п. т. выполняют с укороченным шагом.

Если на окружности якоря действуют три синусоидально распределенных поля, сдвинутых относительно друг друга на 120 электрическ. градусов и пульсирующих со сдвигом фаз в 120°, то в результате получается постоянное синусоидально распределенное ноле, вращающееся относительно тела якоря с угловой электрич. скоростью ы - 2ж-(, где f-частота тока. Если прямоугольное поле, получающееся при прохождении тока по катушке, разложить на основную волну и ряд высших гармоник, то амплитуда

магнитодвилсущей силы основной волны, приходящейся на один нолюс, составляет

А Ц\ = / wl t = 0.9 / i, а результирующая магнитодвижущая сила для т фазных катушек, сдвинутых на электрических градусов, равна AWr=-0,l-iVi.

Если каждая фазовая обмотка располагается в 2р7 пазах, то амплитуда основной волны магнитодвилсущей силы, приходящейся на один полюс,

AW = A\\\-q-U а амплитуда результируюшей магнитодвижущей силы фазных обмоток, сдвинутых

относительно друг друга на электрических градусов,-

,1Ж = -.0,9м,.д./-,./, Отсюда находят полные ампер-витки якоря: AW, = 2p.-0,%Wi.q-l.f = 0,9/-. т . I.

Высшие гармоники магнитодвижущей силы якоря многофазных Г. п. т, проявляют


себя следующим образом, В результирующей магнитодвижущей силе все гармоники кратные трем (3, 9, 15 и т. д.) исчезают, амплитуды же других гармоник обратно про-

0267



порциональны № гармоники; последние гармоники образуют также вращающиеся поля, при чем эти поля гармоник, № к-рых м. б. выражены числом За + 1, имеют направление вращения одинаковое с направлением основного поля, а поля гармоник порядка За - I вращаются в противоположную сторону. Скорость вращения результирующего поля

п-и гармоники составляет ~ скорости вращения основного поля. В случае применения многокатушечных фазных обмоток поля высших гармоник очень малы. Здесь можно этими полями совершенно пренебречь и практически считать, что симметричный многофазный ток создает при прохождении по многокатушечным обмоткам практически синусоидально распределенное поле, вращающееся синхронно с основным полем магнитной системы.

Из фиг. 33 легко усмотреть, что амплитуда результирующей магнитодвижущей силы совпадает с осью какой-либо фазовой обмотки в тот момент, когда в этой обмотке мгновенное значение силы тока достигает максимума. Отсюда следует, что если наводимое в обмотках напряжение и сила тока совпадают по фазе, то результирующее поле якоря занимает положение, перпендикулярное к основному полю магнитной системы.

В однофазных машинах ток, проходящий по обмотке якоря, создает пульсирующее поле. Однако, всякое пульсирующее поле можно предстацить себе как результат взаимодействия двух постоянных магнитных полей, вращающихся в взаимно противоположные стороны с угловой электрич. скоростью равной 2л f, при чем амплитуда этих полей равняется половине амплитуды пульсирующего однофазного поля. Так. обр., одно из этих полей вращается относительно магнитной системы синхронно, а другое, т. и. инверсное поле, с Двойной угловой скоростью в противоположную сторону. Инверсное поле создает дополнительные потери в машине и наводит в обмотке возбуждения ток двой- ной частоты. Для уменьптения влияния инверсного поля однофазные Г. п. т., как правило, снабжаются демпферной обмоткой.

Пользуясь ранее выведен, ф-лами, можно притти к выводам, что для однофазн. Г. п. т.

AW, = OAbf -w.l.

В случае несимметричной нагрузки многофазных Г. п. т. магнитодвижущая сила якоря создает пульсирующее вращающееся поле, к-рое молено разложить на два постоянных поля: 1) вращающееся синхронно с магнитной системой и 2) вращающееся относительно магнитной системы с двойной угловой скоростью. Обратновращающееся поле вызывает дополнительн. потери; для уменьшения их в многофазных Г. п. т., предназначенных для работы с неравномерной нагрузкой фаз, должно быть предусмотрено устройство демпферных обмоток.

П1. Реакция якоря. Магнитное поле, которое создается током, проходящим по обмотке якоря, взаимодействует с основным полем магнитной системы. Это явление, как известно, называется реакцией якоря. На фиг. 34 изобракены положения поля яко-

ря относительно основного поля для трех случаев: когда ip = О, i/ = - V = + при этом магнитная система Г. п. т. взята с явно выраленными полюсами. Из фиг. 34 можно усмотреть, что при отсутствии сдвига фаз


между током и эдс, наводимой основным полем (ifj=0), поле якоря действует поперек основного поля, ослабляя основное поле Г. п. т. под набегающими краями полюсов и усиливая его над сбегающими краями полюсов. При токе отстающем = - поле

якоря действует навстречу основному полю, а при токе оперелеающем поле якоря направлено в ту же сторону, что и основное ноле. Таким обр., в этих случаях поле якоря действует вдоль основного поля, при чем в первом случае основное поле от реакции якоря ослабляется, а во втором случае усиливается.

Для промежуточных случаев, когда гр<-

поле якоря можно разложить на два составляющих поля: одно-поперечное, с амплитудой пропорциональной / cos ip, а другое- продольное, с амплитудой пропорциональной / sin хр. В машинах с неявно выраженными полюсами магнитное сопротивление для потоков, создаваемых поперечным и продольным полями якоря, почти одинаково, вследствие чего эти потоки пропорциональны соответствующим алшер-виткам якоря. В синхрон, машинах с явно выраженными полюсами, для определения реакции якоря



необходимо учитывать уменьшение действия, продольных ампер-витков AWg и поперечных ампер-витков AWq, происходящее вследствие наличия воздушных проме-исутков между явно выраженными полюсами и перавпомерности воздушного зазора


Фиг. 35.

под полюсами (фиг. 35). Согласно Арнольду, это уменьшение учитывается посредством коэфф-тов Хд и Хд-, таким образом,

AWg = 0,Xy.AWa-sinxp и AWg = 0,9Яд. ЛТТв-со8 г]},

г. п.1 + sin Jcaj

4 sin

r.-ai- sin KOi + V, cos - 4Sin-

Как видно из последних формул, коэфф-ты Хд и Хд зависят от коэфф-та полюсного перекрытия ttf, а последний находится в зависимости

от отношений и . Значения коэфф-тов

7ij, = 0,9Я и kq = 0,9Яд приводятся на фиг. 36.

1Y. Постоянные электрической пени якоря. Электрич. цепь якоря состоит из т. п. активного сопротивления Я,


-самоиндукции, обусловленной потоками рассеяния Lg и емкости С . Емкость витков якоря по отношению друг к другу и относительно корпуса сравнительно мала; поэтому при исследовании рабочего процесса синхронных машин влиянием емкости обмотки якоря пренебрегают.

Под активным сопротивлением обмотки -якоря альтернаторов подразумевают то сопротивление, которое вызывает джоулевы потери при прохождении переменного тока. Джоулевы потери в обмотке якоря при прохождении переменного тока больше потерь

в тех же проводниках при постоянном токе. При прохождении переменного тока по обмотке плотность тока, вследствие образования токов Фуко, распределяется неравномерно по плошади поперечного сечения проводника; от этого потери на нагревание в обмотке увеличиваются. В этом случае джоулевы потери Pj - 1-1ю где Ra-т. и. акт. сопротивление, которое для диамагнитных материалов, при.постоян. ° провода и неизменяющейся частоте тока, почти не зависит от эфф. знач-ения силы тока 1. Активн. сонротивление/? больше омич. сопротивления R. Уве.тиченне сопротивления проводника при прохождении по нему переменного тока вгфажается коэ(1)(}>ициентом представляющим собою отношение активного сопротивления к омическому:

Если магнитные поля, образующиеся при прохождегши переменного тока по обмотке, наводят в соседних металлич. частях вихревые токи, то количество развиваемого этими токами тепла, при постоянной частоте и одной и той же форме кривой тока, таклсе пропорционально квадрату э()ф. силы тока /, протекающего по обмотке. Т. о., все джоулевы потери, имеющие место при прохождении переменного тока, по проводнику, могут быть определены как Pj = Р В; при этом В < Ва < В. Для уменьшения дополнительных потерь в соседних металлич. частях обмоток головки обычно удаляют на возможно большие расстояния от металлич. частей. На увеличение э(})ф. В, оказывают влияние колебания коэфф. самоиндукции якорной обмотки, если машина имеет явно выраженные полюса, токи высших гармоник и токи, наводимые инверсными полями (напр., при несимметричной нагрузке или несимметричных многофазных системах, токи двойной частоты в однофазных машинах). Определение для якорных обмоток производится на осно- ваяй и вычислений потерь на токи Фуко в этих обмотках.

Потери на-токи Фуко в проводниках зависят, при постоянном значении /, главн. обр. от частоты, устройства обмотки и размеров проводников. Потери на токи Фуко проводников, заложенных в пазы, зависят от высоты проводника (размера по радиусу якоря). Для каждой обмотки, по которой протекает переменный ток и которая заложена в пазы, существует определенная высота проводника, т. н. критическая, при к-рой увеличение акт. сопротивления получается наименьшее. Если в пазе размещены друг под другом несколько проводников, то проводники, ближайшие к прорезу паза, лежат в более сильном поле, чем проводники, находяшцеся внизу паза, и вследствие этого потери в них больше. На потери от вихревых токов оказывает влияние отношение ширины проводника к ширине паза. Если проводник разбит на полоски, параллельные основанию паза, при чем эти полоски спаяны своими выступающими из паза концами, то потери на токи Фуко зависят от отношения длины части проводника, утопленной в пазу, к длине части его между местами спайки полосок.



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 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152