Главная Машины переменного тока



из продольного

рассматривает поток реакции якоря, состоящим и поперечного потоков.

Обозначим через Рв н. с. обмотки возбуждения (рис. 28.1), fa н. с. обмотки якоря, / ток якоря, Ео э. д. с, индуктированную потоком обмотки возбуждения, и угол сдвига фаз между Ео и /. Реактивную составляющую тока якоря

1а=1 sin W (28.1)

называют продольным током. Она возбуждает продольную реакцию якоря.

Активную составляющую тока якоря

/=/cosW (28.2)

называют поперечным током. Она возбуждает поперечную реакцию якоря. На диаграмме рис. 28.1 показаны составляющие 1а и /, отстающего тока /.

Рис. 28.1. Векторная диаграмма

токов, э. д. с. и н. с.


Рис. 28.2. Пространственное распределение первой гармонической составляющей н. с. реакции якоря

На рис. 28.2 изображено пространственное распределение первой гармонической составляющей н. с. реакции якоря - продольной составляющей, амплитуда которой FoSin направлена по продольной оси машины, и поперечной составляющей, амплитуда которой Fa cos Ч*" направлена по поперечной оси машины. Для вычисления результирующей н. с. необходимо учесть неодинаковую форму кривых распределения н. с. обмотки якоря и обмотки возбуждения. В явнополюсной машине продольный и поперечный потоки якоря встречают неодинаковые сопротивления магнитопрово-Да, что учитывается коэффициентами реакции якоря. Поэтому расчетными величинами н. с."якоря будут по продольной оси

Faa=KPa sin ; (28.3)



по поперечной оси

F,,=kF,cosW, (28.4)

где kd и kq - коэффициенты, соответственно изменяющие величины н. с.

Для неявнополюсной мащины, где магнитное сопротивление одинаково П9 продольной и поперечной осям, нет надобности в этих коэффициентах. Здесь расчетная величина н. с.

(28.5)

Как указывалось выще, реакция якоря зависит от характера нагрузки, т. е. от угла сдвига фаз W между током / в обмотке якоря и э. д. с. Ео, наводимой в этой обмотке. Рассмотрим влияние реакции якоря при различных видах нагрузки.

§ 28.2. Реакция якоря при активной нагрузке

Такая реакция якоря вызывается поперечным током Iq=IcosW, совпадающим по фазе с э. д. с. о- Предельный случай (рис. 28.3) I=Iq, 4=0 может быть при чисто активной нагрузке когда поле

i; • -

Рис. 28.3. Векторная диаграмма токов, э. д. с. и н. с. при активной нагрузке


Рис. 28.4. Реакция якоря синхронного генератора при активной нагрузке

реакции якоря Faq сдвинуто относительно ПОЛЯ полюсов Ръ на 90 эл..град.

На рис. 28.4 показаны пути замыкания потока реакции якоря для момента, когда поперечный ток в фазе АХ имеет максимальную величину, а в фазах BY и CZ - меньше максимальной. Так как Iq совпадает по фазе с Ео, то в рассматриваемый момент э. д. с, индуктированная при х. х. в фазе АХ, тоже должна иметь максимальную величину, а ротор занять положение, указанное на рисунке. Линии магнитной индукции поля якоря замыкаются попе-



рек полюсов, и магнитная ось поля якоря (направление Рад) составляет угол в 90 эл. град, с осью полюсов (направление Рв), поэтому поле якоря и его н. с. называются поперечными. Поперечная реакция якоря усиливает магнитную индукцию под одной частью полюса и ослабляет ее под другой, изменяя распределение магнитной индукции в воздушном зазоре нагруженной машины. На векторной диаграмме (см. рис. 28.3) показаны векторы Р и Faq, а также результирующая н. с.

/р=/в+/«,. (28.6)

Поперечная реакция якоря при активной нагрузке изменяет величину и фазу результирующей н. с. При ненасыщенной магнитной цепи пропорционально Fp изменяются поток и э. д. с; последняя при этом станет равна геометрической сумме Ёо и Ёад, т. е. по сравнению с холостым ходом э. д. с. возрастает. При насыщенной магнитной цепи поперечн-ая реакция якоря повышает насыщение под одной половиной полюса, что увеличивает магнитное сопротивление и уменьшает магнитный поток обмотки возбуждения и индуктированную им э. д. с. Eq. в зависимости от степени насыщения материала магнитной цепи э. д. с. Е, индуктированная результирующим потоком, может быть больше, равна или меньше э. д. е. Ео, Зависимость между э. д. с. Еад, индуктированной поперечным потоком реакции якоря Фад, и поперечным током /, удобно представить в следующем виде:

- E,,==-Ji,x,„ (28.7)

где лгад - индуктивное сопротивление, обусловленное поперечным потоком реакции якоря.

Так как в поперечном направлении магнитная цепь всегда не-насыщена, то поток Фад практически не зависит от насыщения и Хад можно считать величиной постоянной.

§ 28.3. Реакция якоря при индуктивной, реактивной и смешанной нагрузках

Индуктивная нагрузка. Такая реакция якоря вызывается продольным током Id=\IsmW, отстающим от э. д. с. Ео на я;/2. Предельный случай (рис. 28.5) /=/й; 4=1/2 может быть при чисто индуктивной нагрузке. На рис. 28.6 показаны пути замыкания потока реакции якоря для момента времени, когда продольный ток в фазеЛХ имеет максимальную величину. Э. д. с, индуктированная в фазе АХ при х. х. машины, имеет максимум в тот момент, когда середина полюса Лв находится против проводника Л, а середина полюса 5в - против проводника X. Так как ток U отстает от на угол то в рассматриваемый момент времени ротор должен быть смещен по направлению вращения на 90 эл. град, по отношению к положению, при котором э. д. с. в фазе АХ имела наибольшую



0 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


0.0308