Укорочение шага якорной обмотки.

Общие сведения. Обмотки машин переменного тока выполняются однослойными и двухслойными. Однослойные обмотки ранее применялись весьма широко для машин всех мощностей, сейчас преимущественное распространение имеют только у двигателей мощностью до 5—7 квт.

Обмотки переменного тока состоят из соединенных между собой катушек, которые закладываются в пазах якоря, расположенных друг от друга на расстоянии шага у. Различают обмотки диаметральные (у которых шаг у равен полюсному делению τ)

и укороченные (у которых у<τ). Для диаметральной обмотки шаг, выраженный числом действительных пазов,

Важным преимуществом двухслойных обмоток является то, что их легко выполнять с укороченным шагом. Укорочение шага помимо уменьшения длины лобовых частей существенно влияет на улучшение формы кривой э. д. с. и м. д. с. обмотки.

 

Скос пазов обмоток электрических машин.

Одним из способов уменьшения влияния высших гармоник на характеристики машины является скос пазов распределенных обмоток. Скос пазов выполняется на величину зубцового деления статора или ротора (якоря). Компенсация в скошенном витке ЭДС высших гармоник вызвана тем, что, например ЭДС пятой гармоники (рис. 7.5), в одной части витка и е₅^,,в другой е направлены навстречу друг другу, и результирующая ЭДС пятой гармоники хотя бы частично компенсируется.

Рис. 7.5. Компенсация ЭДС высших гармоник в витках, лежащих в скошенных пазах

Степень уменьшения ЭДС ν-й гармоники за счет скоса определяется коэффициентом скоса k_ск.

Скос пазов уменьшает влияние высших гармоник на работу машины, улучшая форму ЭДС и снижая шумы и вибрации. Однако скос пазов увеличивает длину витка, что приводит к увеличению его активного сопротивления и индуктивности рассеяния.

При скосе пазы статора и ротора (якоря) расположены под некоторым углом γ_ск(рис. 7.6).

   

 

где ν – номер гармоники; b_ск– скос, показывающий, насколько сдвинута ось скошенных пазов по сравнению с осью скошенных.

Рис. 7.6. К определению коэффициента скоса k_ск

   

 

При скосе b_ск, равном зубцовому делению, получаем коэффициент скоса (7.6) для 1-й гармоники близким к единице.

Для высших гармоник, когда ν >> 1 (с учетом 7.5) k_сксущественно меньше единицы.

 

Магнитное поле МПТ при нагрузке. Реакция якоря.

При холостом ходе электрической машины магнитный поток в ней создается только намагничивающей силой обмотки возбуждения F_в. В этом случае магнитный поток Ф при неизменном воздушном зазоре между якорем и сердечником главного полюса (что характерно для многих машин постоянного тока) распределяется симметрично относительно продольной оси машин (рис.

8.1, а).

При нагрузке в якоре машины протекает ток, и намагничивающая сила обмотки якоря создает свое магнитное поле. Воздействие поля якоря на магнитное поле обмотки возбуждения машины называют реакцией якоря.

Рис. 8.1. Магнитное поле машины постоянного тока:

от обмотки возбуждения (а), от обмотки якоря (б) и результирующее (в)

Магнитный поток Ф_aq, созданный намагничивающей силой якоря F_aqв двухполюсной машине при установке щеток на геометрической нейтрале направлен по поперечной оси машины. Поэтому магнитное поле якоря называют поперечным. В результате действия потока Ф_aqсимметричное распределение магнитного поля машины искажается, и результирующий поток Ф_рез оказывается сосредоточенным в основном у краев главных полюсов. При этом линия б – б, соединяющая точки окружности якоря, в которых индукция равна нулю, смещается относительно геометрической нейтралиа – а на некоторый угол β и называется линией физической нейтрали(рис. 8.1, в). При работе машины в генераторном режиме физическаянейтраль смещается по направлению вращения якоря; в двигательном – против направления вращения якоря.

Для анализа действия реакции якоря используют метод наложения. При этом считают, что при наложении магнитных полей обмоток возбуждения и якоря параметры системы (а именно ее магнитная проницаемость) остаются неизменными (т.е. считают, что система остается линейной до и после сложения полей).

Для количественной оценки величины поля якоря вводят показатель линейной нагрузки якоря А, приводя действительный зубчатый якорь к гладкому, с равномерно распределенным по окружности слоем проводников, но с тем же воздушным зазором, что и в действующей машине

где А – линейная нагрузка якоря (А/см); N – число проводников обмотки якоря; D_а– диаметр якоря; i_a= I_а/2а – ток в одном проводнике (в ветви) якоря; I_а– ток якоря; τ – полюсное деление; р– число пар полюсов; а – число пар параллельных ветвей.

 

---

Дата добавления: 2018-06-01; просмотров: 2461; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!