Гармоники намагничивающего

Система гармонического компаундирования (СПС) является разомкнутой частью комбинированной системы автоматического регулирования и обеспечивает стабилизацию напряжения "в основном". Положительная обратная связь по возмущению осуществляется подачей напряжения от специальной гармонической обмотки, рассчитанной на выделение v-й гармоники магнитного потока генератора, через выпрямитель на обмотку возбуждения возбудителя бесконтактной машины.

ЭДС гармонической обмотки определяется содержанием v-й гармоники магнитного поля Bv и зависит от режима работы генератора (уравнение 4.3).

Для основной гармоники магнитного потока реакция якоря при индуктивной нагрузке (\j/ = я / 2) является размагничивающей, при

35. Попов В.И., Амамчян С.Г. Эффективность применения совмещенных обмоток в синхронных машинах с самовозбуждением от третьей гармоники магнитного поля//Электротехника.-1982.-№11,-С.40-42.

Вывод. При синусоидальном токе без подмагничивания сердечника постоянным током в обмотке наводится э.д. с. основной и нечетной гармоник. Чтобы появились четные гармоники магнитного потока, а следовательно, и э.д.с. в обмотке, необходима несимметрия кривой потока, что достигается только при подмагничивании сердечника постоянным током.

где wa и fe06a — число витков в фазе и обмоточный коэффициент обмотки якоря; Фв — поток первой гармоники магнитного поля возбуждения.

вать и третьи гармоники в линейных напряжениях. Подавление третьих гармоник в кривой фазного напряжения путем укорочения шага обмотки нерационально, так как при у = 0,66т существенно уменьшается первая гармоника. Указанные меры позволяют получить на выходе машины практически синусоидальную ЭДС, поэтому при дальнейшем рассмотрении теории синхронной машины можно принимать во внимание поток только первой гармоники магнитного поля и соответствующую гармонику ЭДС. Поток первой гармоники магнитного поля возбуждения Фв называют потоком возбуждения или потоком взаимоиндукции.

Выбор асинхронного двигателя для электропривода осуществляют на основе анализа его характеристик — механической и рабочих. Построение этих характеристик может быть выполнено путем расчета по схеме замещения или по круговой диаграмме. Высшие гармоники магнитного поля оказывают вредное влияние на механическую характеристику и энергетические показатели машины, так как создают добавочные моменты и потери мощности. Путем рационального проектирования двигателей можно существенно уменьшить добавочные моменты и потери.

4.8. Механическая характеристика асинхронной машины с учетом влияния добавочных асинхронных моментов (а) и схема замещения машины для v-й гармоники магнитного поля (б)

На 24.6 представлены катушки статора с нормальным и укороченным шагами и гармоники магнитного поля ротора после разложения его несинусоидальной кривой. Угол укорочения шага катушки по основной гармонике поля в электрических градусах составляет а = ~ Ti — У — 180°(1 — К), где TJ = 180 эл. град, К = yh\. В этом случае э. д. с. в активной стороне // катушки отстает от э. д. с. в стороне

В процессе становления режима изображающая точка движется вокруг начала координат против часовой стрелки. В рассматриваемом численном примере амплитуда субгармонической составляющей магнитного потока в установившемся режиме r = ]/flo+^o "= = 1,183, тогда как амплитуда первой гармоники магнитного потока щ* = 0,4. Таким образом, субгармоническая составляющая магнитного потока больше амплитуды первой гармоники магнитного потока в 1,183/0,4=2,96 раза.

Особенности холостого хода трехфазных трансформаторов. Основные гармоники тока в трехфазной схеме сдвинуты по фазе во времени на треть периода. Поэтому третьи гармоники намагничивающего

При соединении обмоток в звезду 3-й гармоники намагничивающего тока по обмоткам трансформатора замыкаться не могут. Поэтому потоки в однофазных трансформаторах будут несинусоидальными и, следовательно, ЭДС и фазные напряжения будут несинусоидальными ( 2.53). Наличие в потоке и ЭДС высших гармоник приводит к увеличению амплитудного значения фазного напряжения. Это является нежелательным, особенно в высоковольтных трансформаторах, так как приводит при проектировании трансформаторов к увеличению тол-

Трансформаторы частоты. Насыщенный нелинейный трансформатор в отличие от ненасыщенного является генератором гармоник, который условно показан в виде многополюсника на 2.115. На выходе однофазного нелинейного трансформатора появляются высшие гармоники намагничивающего тока, а следовательно, и ЭДС, амплитуды которых при холостом ходе зависят от вида кривой намагничивания. При прямоугольном характере изменения B=f(H) ЭДС высших гармоник: ?3= — ?ь ?5=-—?,, ..., ?,==

Волна МДС вращающаяся 36. 50 Вращающееся магнитное поле 36 Вращающийся трансформатор 223 Высшие гармоники намагничивающего тока трансформатора 110

/ — зависимость между амплитудами напряжения и намагничивающего тока; 2 — то же для основной гармоники намагничивающего тока.

где U — действующее значение напряжения на обмотке WR (V « « ?); /! — действующее значение первой гармоники намагничивающего тока; ф — угол сдвига фаз между U и /t. Так как угол <р обычно близок к 90°, то при определении потерь необходимо использовать малокосинусный ваттметр, для которого номинальное значение cos соиом = 0,1 -г- 0,2.

В трехфазных трансформаторах первые гармоники намагничивающего тока сдвинуты по фазе на 120°, а третьи гармоники сдвинуты на 3-120°=360°, т. е. в каждый момент времени совпадают по фазе. Это приводит к тому, что третьи гармоники намагничивающего тока могут иметь место не при всех схемах соединения обмоток трехфазных трансформаторов.

Отметим, что при соединении обмоток по схеме УН/У или 2Н/У третьи гармоники намагничивающего тока замыкаются по нулевому

Потери могут быть определены также с помощью компенсатора переменного тока. Пользуясь схемой, приведенной на 20.17, измеряют действующее значение первой гармоники намагничивающего тока /! по падению напряжения U,(] на г0, действующее значение первой гармоники э. д. с. ?2i B измерительной обмотке и угол сдвига ср между векторами /х и э. д. с., уравновешивающей э. д. с. Ег в первичной обмотке. Потери вычисляют по формуле:

13-2. Гармоники намагничивающего тока однофазного трансформа* тора

( 13-5, я). Такая кривая потока наряду с основной гармоникой Ф!У будет содержать также относительно сильную третью гармонику Ф3у. Третьи гармоники потока Ф<,у всех трех фаз совпадают По фазе л будут индуктировать во вторичной обмотке, соединенной треугольником, три равные по значению и совпадающие по фазе э. д. с. Е3д ( 13-5, б). Складываясь в контуре треугольника, Эти э. д. с. создают в этом контуре ток /Зд, который вследствие преобладания индуктивного сопротивления будет почти чисто индуктивным. Создаваемые этим током потоки Ф3д будут почти полностью компенсировать потоки Ф3у. Поэтому результирующие потоки фаз будут практически синусоидальными. Таким образом, по сравнению с питанием со стороны обмотки, соединенной треугольником, разница заключается практически только в том, что третья и кратные ей гармоники намагничивающего тока возникают на вторичной стороне ( 13-3, б).