Характеристике намагничивания

Характеристический треугольник. Изобразим на одном чертеже характеристику холостого хода 1 и индукционную характеристику 2, построенную при номинальном токе ( XII.11). Точка а индукционной характеристики при напряжении t/=0 соответствует режиму короткого замыкания при токе /к=/н- Для создания этого тока необходим ток (или н. с.) возбуждения, равный отрезку Оа. Такой ток возбуждения также может быть определен по характеристике короткого замыкания при токе /к=/н. Для рассматриваемого режима короткого замыкания уравнение (XII.7) может быть записано в следующем виде:

Вследствие того что при коротком замыкании реакция якоря размагничивает генератор, значение xd является ненасыщенным. Согласно выражению (XI 1.16), пользуясь характеристиками холостого хода и короткого замыкания, можно определить xd. Для этого по характеристике короткого замыкания для какого-либо значения тока /к (например, для /и=/н) следует определить величину тока возбуждения /вк ( XII.12),

При построении характеристического треугольника с помощью характеристик короткого замыкания и холостого хода (см. XIII.19, б) следует обе характеристики продолжить до пересечения с осью абсцисс в точке О', которую принимаем за новое начало координат. По характеристике короткого замыкания определяем ток возбуждения IDK—Oa', необходимый для создания тока короткого

В относительных единицах ток короткого замыкания обратно пропорционален Xd. Таким образом, можно по характеристике холостого хода и характеристике короткого замыкания определить опытным путем #<*.

Если взять по характеристике короткого замыкания ток возбуждения /вк, соответствующий, например, номинальному току /к = /„, то по характеристике холостого хода можно найти э. д. с. Е0к, индуктируемую этим током

для того же значения тока ( 9-17, точка А). При изменении возбуждения при снятии нагрузочной характеристики для cos ф ^ О вершина В реактивного треугольника ВАС 9-17 скользит по характеристике холостого хода, а вершина А описывает нагрузочную характеристику. Если при номинальном напряжении ?/„ = KD отложить от точки D отрезок DH = ОА = FK, определяемый по характеристике короткого замыкания для заданного значения тока /, и провести линию HQ параллельно прямолинейному начальному

Продолжив прямолинейную часть х. х. х. ( 11-2), найдем ток возбуждения в относительных единицах <во=0,83, соответствующий номинальному напряжению при ненасыщенной машине. По характеристике короткого замыкания в относительных единицах

Продолжив прямолинейную часть х. х. х. ( 11-2), найдем ток возбуждения в относительных единицах »'„„ = 0,83, соответствующий номинальному напряжению при ненасыщенной машине. По характеристике короткого замыкания в относительных единицах

для того же значения тока ( 9-17, точка А). При изменении возбуждения при снятии нагрузочной характеристики для cos ф «^ О вершина В реактивного треугольника ВАС 9-17 скользит по характеристике холостого хода, а вершина А описывает нагрузочную характеристику. Если при номинальном напряжении UH = /CD отложить от точки D отрезок DH — О А = FK, определяемый пэ характеристике короткого замыкания для заданного значения тока /, и провести линию HQ параллельно прямолинейному начальному

Если взять по характеристике короткого замыкания ток возбуждения iBK, соответствующий, например, номинальному току /к — /H, то по характеристике холостого хода можно найти э. д. с. Е0к, индуктируемую этим током

Начальная ветвь характеристики холостого хода и характеристика короткого замыкания дают возможность построить характеристический треугольник для какого-нибудь, например номинального, тока /„. Для этого мы продолжаем прямые / и 2 до пересечения с осью абсцисс в точке О', которую мы принимаем за новое начало координатной системы. Отложим по оси ординат в масштабе для тока /к отрезок ОН = /„ и определим по характеристике короткого замыкания отрезок О'С = /вк, представляющий собою полную м. д. с. короткого замыкания при /к = /н, выраженную в масштабе тока возбуждения in. Эта м. д. с. должна быть достаточна, чтобы а) скомпенсировать реакцию якоря и б) создать э. д. с. Еа = IKRa. Считая, что Ra известно, откладываем на оси ординат отрезок OG — Еа = IHRa и определяем по характеристике холостого хода ток возбуждения /„,, = O'D, необходимый для создания э. д. с. Еа; тогда отрезок DC = — О'С — O'D = г„к — гв? = i,sa представляет собою м. д. с. воз-

Если решается прямая задача, то по заданному потоку и известным сечениям S и Sx рассчитывают значения индукции В и Вг, затем по характеристике намагничивания материала определяют величины Н и HI, значение намагничивающей силы находят из уравнения (11.18). Обратную задачу можно решить одним из методов, рассмотренных в предыдущем параграфе.

При магнитной индукции в зубцах якоря Б32<1,8 Тл принимают, что магнитный поток проходит только через зубцы, а напряженность магнитного поля Я32 определяют соответственно по основной характеристике намагничивания (см. приложения 5, 6, 7). При 1В32>1,8 Тл часть магнитного потока, проходящего через пазы, снижает действительную магнитную индукцию в зубцах. Это снижение учитывается коэффициентом k3, зависящим от соотношения площадей рассматриваемых поперечных сечений зубца и паза, а для определения Нз2 пользуются кривыми (см. приложения 17, 18, 19) для разных значений k3*.

МДС магнитной цепи двигателя (A) FS — по характеристике намагничивания

Рассчитывают рабочие характеристики двигателей в такой последовательности. Задаются коэффициентами нагрузки /г=0,1; 0,25; 0,5; 0,75; 1,25 и вычисляют для этих нагрузок ток /2=&/2,г. Затем для каждого значения тока определяют Е2 по (10-159), Fp2=/efp2n, Fnoc=kFnoc.s, Fz=Fn+Fnoc—Fv2, Ф — по характеристике намагничивания машины, п=30?'2/[(р/а)ш2Ф] ; / по (10-279),

Характеристика холостого хода t/x = / (/в) (кривая / на 9.13, б) по форме повторяет характеристику намагничивания магнитной цепи генератора Ф = / (Т7,,)- В свою очередь, характеристика намагничивания магнитной цепи по форме подобна характеристике намагничивания материала (см. 3.11), из которого она изготовлена (электротехническая сталь). В данном

= 4,44^1Фт; Om = ?//4,44/Wi. При отсутствии постоянного тока в дополнительной обмотке магнитный поток изменяется согласно уравнению t (кривая /), а ток в основной обмотке имеет синусоидальную форму, если рабочая точка на характеристике намагничивания сердечника не выходит за пределы прямолинейного участка /—2.

Далее по характеристике намагничивания определяется ЭДС Е.

где Hzi- напряженность поля в зубце статора, соответствующая индукции Bzi по основной характеристике намагничивания электротехнической стали (см. приложение 1.5). При Bzl > 1,8 Тл пользуются специальными характеристиками намагничивания Hzi =f(Bzi), построенными для различных значений коэффициента kn, учитывающего влияние немагнитных промежутков (см., например, [14]); hzi - высота зубца статора.

При магнитной индукции в зубцах якоря Вз2^1,8'Тл принимают, что магнитный поток проходит только через зубцы, а напряженность магнитного поля На2 определяют соответственно по основной характеристике намагничивания (см. приложения 5, 6, 7). При Д,2>1,8 Тл часть магнитного потока, проходящего через пазы, снижает действительную магнитную индукцию в зубцах. Это снижение учитывается коэффициентом k3, зависящим от соотношения площадей рассматриваемых поперечных сечений зубца и паза, а для определения Я32 пользуются кривыми (см. приложения 17, 18, 19) для разных значений k3*.

МДС магнитной цепи двигателя (A) Ft — по характеристике намагничивания

Рассчитывают рабочие характеристики двигателей в такой последовательности. Задаются коэффициентами нагрузки /г=0,1; 0,25; 0,5; 0,75; 1,25 и вычисляют для этих нагрузок ток /2=?/2н. Затем для каждого значения тока определяют Е% по (10-159), Fp2=kFp2s, Fnoc=kFn°c.H, Fx=Fn+Fn0c—Fp2, Ф — по характеристике намагничивания машины, п=30?'2/[(р/а)ау2Ф] ; I по (10-279),