Размагничивающего действия поперечной реакции якоря

При нагрузке машины поле в зазоре будет создаваться совместным действием МДС обмотки возбуждения  и МДС обмотки якоря Ах. Под серединой полюса МДС якоря равна нулю, поэтому индукция остается равной индукции при холостом ходе  (смотри рис. 2.7). Под одним краем полюса будет действовать результирующая МДС

,

а под другим краем

.

 

Этим МДС соответствует индукции  и . Из рис. 2.7 видно, что из-за насыщения зубцового слоя магнитный поток при нагрузке, пропорциональный площади криволинейного четырехугольника dkeg, меньше потока при холостом ходе, пропорционального площади прямоугольника aceg.

     Для компенсации этого размагничивающего действия поперечной реакции якоря МДС обмотки возбуждения необходимо увеличить на некоторую величину , определяемую следующим образом.

1. На переходной характеристике (смотри рис. 2.7) от линии bf, проходящей через точку, соответствующую  при Ф_о = 1, 0, откладывают влево и вправо отрезки ; , равные половине МДС якоря на один полюс при номинальной нагрузке

 

,                                  (2.34)

где    - линейная нагрузка;

          - ток в параллельной ветви обмотки якоря.

Из точек g и е провести перпендикуляры gа и ek.

2.  Прямоугольник aceg передвигают вправо до тех пор, пока площади заштрихованных треугольников не станут равными. Полученные отрезки

,                             (2.35)

 

численно равны МДС, которую надо добавить к МДС обмотки возбуждения каждого полюса, чтобы при нагрузке создать в машине такой же магнитный поток, как и в режиме холостого хода. Таким образом, МДС обмотки возбуждения на пару полюсов при номинальной нагрузке машины должна быть равна

 

.                             (2.36)

 

При нагрузках, превышающих номинальную (в машинах малой и средней мощности и при номинальной нагрузке), может наблюдаться явление «опрокидывания» поля – перемагничивание одного края главного полюса под действием поперечной реакции якоря. В этом случае |  и линия gа переходит в отрицательную область. Пересечение линии ga с переходной характеристикой может быть получено при продолжении последней в третий квадрант (смотри рис. 2.7). Определение  осуществляется так же, как и без «опрокидывания» поля.

    

ПРИМЕР РАСЧЕТА МАГНИТНОЙ ЦЕПИ

     Исходные данные:

     Р_н = 14 кВт;           U_н = 220 В;           I_н = 78 А;               n_н = 750 об/мин;

       2р = 4;                    D_н = 0, 51 м;           D_j = 0, 455 м;         D_a = 0, 245 м;

     D_i = 0, 07 м;           l₁ = 0, 18м;              l_я = 0, 32м;              l_м = 0, 18м;

       b_м = 0, 08 м;           = 0, 64;               м;

       n_в = 1;                     b_в = 0, 01 м;            2а = 2;                    К =145;

       ;       =2;                                Z = 29;                        

       Тип – двигатель.

 

Эскиз магнитной цепи

    

На основании исходных данных вычерчивается эскиз магнитной цепи (смотри рис. 2.1).

 

Расчет магнитной цепи

 

     Определение МДС воздушного зазора

1. ЭДС обмотки якоря

 

Е = 0, 95

 

     2. Число активных проводников обмотки якоря

         

.

 

     3. Основной магнитный поток при холостом ходе машины

         

 Вб.

 

     4. Расчетная длина якоря

         

 

     где

     5. Расчетная длина полюсной дуги

         

.

     где  м.

     6. Магнитная индукция в воздушном зазоре

 

.

 

     7. Напряженность магнитного поля в зазоре

         

 

     8. Коэффициент воздушного зазора

         

 

     где:

 

9. МДС воздушного зазора

 

 

Определение МДС зубцового слоя

1. Размеры зубца (смотри рис. 2.3)

 

 

 

 

где – допуск на штамповку, мм.

2. Расчетные индукции в зубце

 

;

;

 

3. Пазовые коэффициенты

 не вычисляются, так как  и  меньше 1, 8 Т.

 

.

 

4. Расчетная напряженность поля в зубце, А/м:

 (по рис. 2.4 для стали Э11);

 (по рис. 2.4);

 (по рис. 2.5 при К_н3 = 1, 22);

 

 

5. МДС зубцового слоя

 

 

Определение МДС ярма якоря

1. Площадь сечения ярма якоря

 

,

 

где .

2. Индукция в ярме якоря

 

 

3. Напряженность в ярме якоря

=293 А/м (по рис. 2.4 и по таблице 2.2 для стали Э11).

4. Длина средней магнитной линии в ярме якоря

 

 м.

 

5. МДС ярма якоря

 

 

Определение МДС главных полюсов

1. Магнитный поток в сердечнике полюса

 

 

2. Площадь поперечного сечения полюса

 

 

3. Индукция в сердечнике полюса

 

 

4. Напряженность поля в сердечнике полюса

Н_м = 249 А/м (по рис. 2.4 и по таблице 3.7 для стали Э330).

5. Высота полюса

 

 м.

 

6. МДС главных полюсов

 

 

Определение МДС ярма статора

1. Площадь сечения ярма статора

 

,

 

где .

2. Индукция в ярме статора

 

 

3. Напряженность поля в ярме статора

=850 А/м (по рис. 2.4 и по таблице 2.3 для стали 3).

4. Длина средней магнитной линии в ярме статора

 

5. МДС ярма статора

 

 

Суммарная МДС обмотки возбуждения на пару полюсов

 

 

Построение магнитной характеристики

 

1. Задаемся дополнительно значениями 0, 5 Ф_0н; 0, 8 Ф_0н; 1, 1 Ф_0н и рассчитываем F₀ по таблице 2.3.3. Расчет затем сводим в таблицу 2.4.

2. По данным таблицы строим магнитную характеристику  смотри рис. 2.6.

3. По магнитной характеристике при Ф₀ =1, 0 Ф_0н определяем коэффициент насыщения

.

 

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться: