Open Library - открытая библиотека учебной информации

Открытая библиотека для школьников и студентов. Лекции, конспекты и учебные материалы по всем научным направлениям.

Категории

Электротехника Магнитная цепь синхронной машины
просмотров - 122

Магнитное поле и характеристики синхронных генераторов

В режиме х.х. синхронной машины, т. е. при от­сутствии тока I1 в обмотке статора, магнитное поле создается лишь МДС обмотки возбуждения Fв0. Форма графика распределœения индукции в зазоре явнополюсной машины в этом случае зависит от конфигурации полюсных наконечников полюсов ротора. Для придания этой кривой формы, близкой к синусоидальной, воздушный зазор делают неравно­мерным, увеличивая его на краях полюсных нако­нечников (см. рис. 6.2).

Основной магнитный поток явнополюсной син­хронной машины, замыкаясь в магнитной системе машины, сцепляется с обмоткой статора. Как и в асинхронных неявнополюсных машинах (см. § 11.1), магнитная система явнополюсной синхронной ма­шины представляет собой разветвленную симмет­ричную магнитную систему (рис. 20.1, а), состоя­щую из 2р параллельных ветвей. Каждая из таких ветвей представляет собой неразветвленную маг­нитную цепь, содержащую одну пару полюсов (рис. 20.1, б). Основной магнитный поток Ф, замыкаясь в магнитной цепи, проходит ряд участков (рис. 20.2): воздушный зазор δ, зубцовый слой статора hz1, зубцовый слой ротора hz2, полюс ротора hm, спинку ста­тора L1 и спинку ротора (обод) Lоб.

Сумма магнитных напряжений на всœех перечис­ленных участках магнитной цепи определяет МДС обмотки возбуждения на пару полюсов в режиме х.х. (А):

Fво = ∑ F = 2Fδ + 2Fz1 +2Fz2 + 2Fm + Fc1 + Fоб, (20.1)

где Fδ, Fz1, Fz2, Fm, Fс1 и Fo6 — соответственно маг­нитные напряжения зазора, зубцовых слоев статора и ротора, полюсов, спинки статора и обода, А.

Порядок расчета магнитных напряжений на уча­стках магнитной цепи в принципе такой же, как и при расчете магнитной цепи асинхронной машины (см. гл. 11). При расчете магнитного напряжения полюсов и спин­ки ротора крайне важно иметь в виду, что магнитный поток на этих участках несколько больше основного магнитного потока Ф на величину потока рассеяния ротора Фσ представляющего собой небольшую часть общего потока полюсов Фm не проходящего че­рез зазор δ, замыкающегося в межполюсном пространстве:

Фm = Ф + Фσ = Ф(1 + Ф/ Фσ) = Фσm , (20.2)

где σm — коэффициент магнитного рассеяния полюсов ротора.

Рис. 20.1. Магнитная система явнополюсной синхрон­ной машины

Рис. 20.2. Участки магнитной цепи явнополюсной синхронной машины

Важно заметить, что для синхронных явнополюсных машин коэффициент

σm = 1 + 0,2 kμ1 (20.3)

где

kμ1 = F10 / (2Fδ) (20.4)

— коэффициент магнитного насыщения сердечника статора синхронной машины;

F10 = 2 Fδ +2Fz1 + Fc1

— сумма магнитных напряжений в сердечнике статора и воздушном зазоре, А.

Важно заметить, что для синхронных явнополюсных машин коэффициент магнит­ного рассеяния полюсов ротора σm = 1,1 ÷ 1,4 в зависимости от сте­пени магнитного насыщения магнитопровода машины и числа по­люсов (с ростом числа полюсов 2р уменьшается межполюсное пространство ротора машины и магнитное рассеяние увеличивает­ся). После расчета магнитной цепи синхронной машины строят магнитную характеристику машины, аналогичную представленной на рис. 11.3. Используя МДС обмотки возбуждения в режиме х.х. ∑ F , путем дополнительных расчетов определяют МДС обмотки возбуждения при нагрузке Fв.н. Обычно Fв.н = (2,0 ÷ 2,2) ∑F .

Полученное значение МДС Fв.н позволяет рассчитать число витков в полюсной катушке ротора:

Wк.в = Fв.н / (2Iв), (20.5)

где Iв — ток в обмотке возбуждения синхронной машины, А.


Читайте также


  • - Магнитная цепь синхронной машины

    Магнитное поле и характеристики синхронных генераторов В режиме х.х. синхронной машины, т. е. при от­сутствии тока I1 в обмотке статора, магнитное поле создается лишь МДС обмотки возбуждения Fв0. Форма графика распределения индукции в зазоре явнополюсной машины в этом... [читать подробенее]