Где I — длина ротора; т — ширина полюсного деления
При определении ЭДС еь индуктируемой в каждой из фазных обмоток статора, необходимо учесть, что эта ЭДС индуктируется не переменным магнитным полем, а вращающимся. Обычно фазная обмотка статора с числом витковwlделится на ркатушечных групп поwlKвитков, каждая из которых распределена на две секции (см. рис. 14.1, в). Ширина зубцов сердечника статора определяет геометрический центральный угол между двумя соседними пазами: (3 = 360°/z3;здесьz3— число зубцов сердечника статора, равное числу пазов. Вращающееся магнитное поле пересекает стороны секций неодновременно, что вызывает сдвиг фаз между ЭДС соседних секций катушечной группы. Угол а этого сдвига фаз больше геометрического угла (3 в р раз:
а =Рр = p-360°/z3, (14.9)
т.е. повороту 2р-полюсного поля на 360° соответствует изменение фазы индуктируемых ЭДС на р-360°.
Угол сдвига фаз а называется электрическим углом. Он, так же как и геометрический угол, измеряется в градусах или радианах. Из-
за сдвига фаз между ЭДС Ёс отдельных секций (векторная диаграмма на рис. 14.12) действующее значение ЭДС Е1к катушечной группы меньше произведения действующего значения ЭДС одного витка Ев на число витковwlKкатушечной группы:
ElK<EBwlK.
Второй причиной уменьшения ЭДС обмотки является часто применяемое укорочение шага обмотки, т.е. дуга между двумя сторонами витка принимается несколько меньше полюсного деления т. Это делается для уменьшения длины лобовых соединений. При таком укорочении виток статора сцепляется не со всем потоком полюса и, следовательно, в нем индуктируется соответственно меньшая ЭДС.
|
|
Уменьшение ЭДС из-за сдвига фаз между ЭДС отдельных секций и из-за укорочения шага при расчетах обмоток учитывается введением обмоточного коэффициента &об ^ 1. У асинхронных машин = 0,92-0,96.
Таким образом, ЭДС, индуктируемая вращающимся магнитным полем в каждой фазной обмотке статора, содержащейwx= wlKpвитков,
Ех = pElK= ™Аб1£в = 4,44/эд1&0б1Фв = и;Фь (14.10а)
Где
*i = (14.106)
— действующее значение потокосцепления вращающегося поля с фазной обмоткой.
Отметим, что понятия обмоточного коэффициента и электрического угла относятся не только к асинхронным машинам, а ко всем электрическим машинам и устройствам, в которых при работе возникает вращающееся магнитное поле в той или иной форме.
Рис. 14.12 |
В фазной обмотке статора ЭДС индуктируются не только вращающимся магнитным полем, магнитные линии которого сцепляются одновременно с проводниками статора и ротора. Каждая фазная обмотка статора имеет также потокосцепление рассеяния ФраС1. Это та часть магнитных линий, которые замыкаются помимо ротора. На рис. 14.13 фазная обмотка статора условно показана в виде одновитковой секции. Потокосцепление рассеяния статора Фрас1 складывается из по- токосцеплений магнитных линий поля, замыкающихся поперек пазов сердечника Фп вокруг лобовых соединений Фл и между зубцами статора и ротора, т.е. в воздушном зазоре машины Ф3. Чем больше воздушный зазор, чем длиннее лобовые соединения и чем глубже заложены проводники обмотки в пазы, тем больше потокосцепление рассеяния ФраС1. Так как большая часть пути магнитных линий этого поля проходит в воздухе, то на тех же основаниях, что и для транс-
|
|
форматора, можно считать потокосцепление рассеяния прямо пропорциональным току статора ц и совпадающим по фазе с этим током.
Потокосцепление рассеяния индуктирует в каждой из фаз обмотки статора ЭДС рассеяния ерас1 по (2.2), которая совпадает по направлению с током ц (рис. 14.13). На этом же рисунке указаны ЭДСеъиндуктируемая в фазной обмотке статора вращающимся магнитным полем, и фазное напряжение щ питающей сети. Таким образом, ток в каждой фазной обмотке можно рассматривать как создаваемый совместным действием фазного напряжения сети щ и двух ЭДС — одной, индуктируемой вращающимся магнитным полем, и второй, индуктируемой потокосцеплением рассеяния.
|
|
Для дальнейшего анализа удобно воспользоваться комплексным методом, представив все синусоидальные величины соответствующими им комплексными значениями.
Согласно второму закону Кирхгофа, записанному для контура цепи фазной обмотки статора с активным сопротивлением витков Дв1,
иг + Ех + Ерж1 = i?„i /1-
Напряжение t/pacl= — Ёр.Ас1, уравновешивающее ЭДС рассеяния, можно выразить по (2.32) и (2.33):
Ц>ас1 = J^paclA = juLp.dclIb
где Lpacl= Фрасх/^! — индуктивность рассеяния; Храс1 — индуктивное сопротивление рассеяния фазной обмотки статора.
Таким образом, электрическое состояние фазы статора определяется уравнением
Ux= -Ёг + (Дв1 + jX^cl)h= + i, (14.11а)
гдеZQб1 = Д,,! -I- jXpaLCi — комплексное сопротивление фазной обмотки статора.
Это уравнение ничем не отличается от уравнения электрического состояния первичной обмотки трансформатора (9.11а), что естественно, так как и в асинхронном двигателе, и в трансформаторе передача энергии во вторичную цепь (передача энергии ротору) осуществляется посредством магнитного поля.
Уравнение электрического состояния фазы статора асинхронного двигателя иллюстрирует векторная диаграмма на рис. 14.14, где Wi существенно больше, чем в уравнении первичной обмотки трансформатора. Это — результат наличия воздушного зазора в магнитной цегш машины.
|
|
Все же падение напряженияZo(AIxв двигателях средней и большой мощности в рабочем режиме при 1Х< 11шш мало относительно значения Еькоторое приближенно определяется согласно (8.4в):
Uxъ Ег = AMfw^fo. (14.116)
Так как напряжение между выводами фазной обмотки Uxнеизменно, то приближенно можно считать магнитный поток вращающегося поля двигателя Фв в рабочем режиме также неизменным, т.е. не зависящим от нагрузки двигателя.
Дата добавления: 2018-02-28; просмотров: 440; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!