Магнитной симметрии

В задачу нашего курса входит ознакомление с методикой анализа работы простейших магнитных цепей, процессы в которых можно описать, пользуясь понятиями о векторах магнитной индукции В и напряженности магнитного поля Н, о магнитном потоке Ф и потоко-сцеплении Y, намагничивающей силе (н. с.) 0 и магнитном напряжении Uu, магнитном сопротивлении Ru и магнитной проводимости GM.

также возрастают. Зто о(3'ьяснявтся тем, что для компэнсшдии возрастающих с. ростом мощности т^ моментов оопротивдзния нэобхо-димо увеличение электромагнитных моментов, а, следовательно, и токов 1^ двигателя. Параллельность токовой и момзнтной характеристик обьясняэтся тем, что согласно щор^улв (2. 117) момент пропорционален току ротора, а ток холостого хода примерно постоянен при любых нагрузках. Начальными точками токовой и ьо мант но и харак теристик являются значения тока и момэнв? холостого хода Хо и М0 значения которых принимается постоянными при лябых нагрузках. Нелинейность изменения характеристик ^~j~^z) и №-f{Pi) объясняется влиянием на параметры асинхронного двигателя нелинейного изменения магнитной проводимости магнитной цепи машины, характеризуемой за нелинейной кривой намагничивания, и влиянием на электромагнитный момент нелинейного изменения скоростной характеристики. •

Реле МК.У-48 (малогабаритное многоконтактное) применяется в электрических схемах управления в качестве промежуточного. Напряжение втягивающих катушек реле 12, 24, 36, 48, 60, 110, 127 и 220 В переменного и постоянного тока. Длительная сила тока контактов 5 А. Магнитная цепь реле состоит из сердечника Ш-образной формы и плоского якоря. Сердечник реле согнут из полосовой электротехнической стали. В средней части расположена катушка с пластмассовым каркасом. Свободный конец средней части сердечника разделен пазом на два полюса. На правом полюсе помещен короткозамкнутый виток. Для реле постоянного тока короткозамкнутый виток изготовляется из стали и служит в качестве полюсного наконечника для увеличения магнитной проводимости, а также для удержания катушки реле.

изготовляют из стали и он служит в качестве полюсного наконечника для увеличения магнитной проводимости, а также для удержания катушки реле.

величина магнитной проводимости

9.29. Определить критическую величину" рабочего зазора нейтрального реле с одним замыкающим магнитоуправ-ляемым контактом МК типа КЭМ-1, приняв коэффициент магнитной проводимости сердечника kCT — GCT/G5o = 2 и величину начального рабочего зазора 60= 0,22 мм. Магнитной проводимостью путей рассеяния пренебречь.

Используя понятие коэффициента магнитной проводимости, а также выразив магнитную проницаемость начальных

Для ненасыщенных магнитных систем с сосредоточенными или распределенными обмотками на гладком шихтованном магнитопроводе ( 6.12, а) индуктивности обмоток L1>2 практически не зависят от угла 0, поэтому сумма магнитных проводимостей рассеяния и потока взаимной индукции постоянна: Ali2 + Am = const. В то же время коэффициент связи обмоток при их взаимном перемещении меняется от максимального значения до нуля и далее до максимального отрицательного значения. Следовательно, для гладкого магнитопровода магнитная проводимость взаимной индукции Аш меняется от максимального значения Ат0 при 9, равном О, т: и 2тс, до нуля при 0, равном я/2 и Зя/2 ( 6.12, б). Отсюда вытекает характер изменения магнитной проводимости потока рассеяния \1: от минимального А10 до максимального Л10-г-Лт0. Пунктирными линиями отмечены L{ и М. Отрицательное значение зависимости М=/(6) соответствует встречному включению обмоток статора и ротора, возникающему в ЭДН при взаимном повороте ротора и статора.

Распределение магнитного потока в немагнитном зазоре ЭДН с двухсторонним зубчатым магнитопроводом для различных значений 9 показано на 6.14. В исходном состоянии (9 = 0) магнитный поток равномерно замыкается через минимальные зазоры 8, затем деформируется расходящимися полюсами статора и ротора и при 9 = к вытесняется в межполюсное пространство встречно направленными МДС обмоток статора и ротора. Характер изменения магнитной проводимости взаимной индукции Лт и потока рассеяния А1 в функции угла 9 (см. 6.13, б) упрощено иллюстрируется 6.15.

В зубчатом (явнополюсном) магнитопроводе (см. 6.17, б) при 0 = 0 магнитная проводимость пазового рассеяния и рассеяния с головок зубцов значительно меньше, чем в гладком с пазами. Однако при 0 = п/2 эти потоки рассеяния шунтируются зубом (полюсом) противоположной части магнитопровода ЭДН (см. 6.15, в). Для уменьшения магнитной проводимости зуба (полюса) в касательном направлении последний шихтуют вдоль оси ЭДН в плоскости, перпендикулярной поверхности магнитопровода ( 6.19). Кроме того, листы стали чередуют с электропроводными экранами. В этом случае поток взаимной индукции беспрепятственно замыкается по магнитопроводу зуба, а потоки рассеяния вытесняются вихревыми токами в немагнитный зазор.

ное сжатие магнитного потока и тем самым уменьшение магнитной проводимости участков магнитной цепи по сравнению с ЭДН без экранов. Глубина проникновения магнитного потока в тело экрана зависит от электропроводности материала экрана и времени воздействия магнитного потока на экран. В предельном случае сверхпроводникового экрана, находящегося в сверхпроводящем состоянии, весь магнитный поток вытесняется в зазор 5 и проводимость рассеяния во всем диапазоне 0 будет постоянной и минимальной: A!=AIO.

Машины постоянного тока. Исполняются с монолитной или шихтованной станиной. Монолитная станина имеет не только механическое назначение, но и одновременно является частью маг-нитопровода; поэтому ее изготовляют из стали с достаточно высокой магнитной проницаемостью. У машин меньшей мощности с /г=80ч-200 мм для изготовления монолитной станины обычно применяют отрезки цельнотянутых стальных труб, к которым приваривают опорные лапы. Такой способ изготовления станины снижает ее трудоемкость и стоимость. Для больших машин с /t=225-r315 мм цилиндрическую часть станины изготовляют из загнутого толстолистового проката, причем для обеспечения магнитной симметрии продольный сварной шов цилиндра располагают по оси главных полюсов. К цилиндрической части приваривают опорные лапы.

В идеальном случае в обмотке Г продольный поток Фй не индуктирует ЭДС, так как обмотка Г сдвинута относительно обмотки В на 90°. Следовательно, будет равно нулю и напряжение на нагрузке. Однако практически точной магнитной симметрии осей указанных обмоток достигнуть невозможно, поэтому часть потока CDd оказывается транс-форматорно связанной с обмоткой Г и индуктирует в ней некоторую ЭДС, называемую остаточной.

Синусоидальная зависимость синхронизирующего момента от угла рассогласования ( 8.13, а) имеет место лишь в том случае, если индуктивные сопротивления обмоток ротора по продольной и поперечной осям равны: X2d — ^29, т. е. при наличии магнитной симметрии контура, по которому замыкается переменный поток ротора.

Машины постоянного тока. Исполняются с монолитной или шихтованной станиной. Монолитная станина имеет не только механическое назначение, но и одновременно является частью маг-нитюпровода; поэтому ее изготовляют из стали с достаточно высокой магнитной проницаемостью. У машин-меньшей мощности с Л=80ч-200 мм для изготовления монолитной станины обычно применяют отрезки цельнотянутых стальных труб, к которым приваривают опорные лапы. Такой способ изготовления станины снижает ее трудоемкость и стоимость. Для больших машин с Л=225-f-315 мм цилиндрическую часть станины изготовляют из загнутого тол.столистового проката, причем для Обеспечения магнитной симметрии продольный сварной шов цилиндра располагают по оси главных полюсов. К цилиндрической части приваривают опорные лапы.

При проектировании электрических машин необходимо стремиться как к магнитной симметрии, так и к электрической симметрии, когда обмотки статора и ротора занимают всю зубцовую зону. Если в машине с дуговым статором увеличить радиус до бесконечности, получим линейный двигатель, показанный на 3.101,6. В линейном двигателе может быть статор / длиннее ротора или наоборот. Ротор в линейных двигателях часто называют бегуном 2.

Внутри обмоток, несмотря на выполнение всех условий симметрии, возникает уравнительный ток /у, так как в результате отсутствия магнитной симметрии э. д. с. в отдельных параллельных ветвях не бывают равными.

В идеальном случае в обмотке Г продольный поток Фа. не индуцирует ЭДС, так как обмотка Г сдвинута относительно обмотки _В_н_а 90°. Следовательно, при л = 0 и напряжение на нагрузке равно нулю. Однако практически точной магнитной симметрии осей указанных обмоток достигнуть невозможно, поэтому часть потока Ф/ оказывается трансформаторно связанной с обмоткой Г и индуцирует в ней некоторую ЭДС, называемую остаточной.

Внутри обмоток, несмотря на выполнение всех условий симметрии, возникает уравнительный ток /у, так как в результате отсутствия магнитной симметрии, э.д.с. в отдельных параллельных ветвях не равны.

При капитальном ремонте гидрогенератора—вскрывают генератор, соединительную муфту между генератором и возбудителем, проверяют и устанавливают ось магнитной симметрии и монтажные зазоры; лакируют активную сталь в расточке, проверяют плотность крепления на стыках генератора; шлифуют контактные кольца; проверяют и исправляют контакты токопроводов; проверяют крепления полюсов, обмоток полюсов и межполюсных соединений; осматривают и ремонтируют тормозные и подъемные устройства; очищают, промывают, спрессовывают и ремонтируют воздухоохладители, газоохладители; промывают старые и устанавливают новые фильтры; проверяют и ремонтируют пусковые и регулирующие устройства, цепи управления, сигнализации и защитных устройств генераторов и др. При капитальном ремонте трансформатора — вскрывают трансформатор, поднимают сердечник или съемный бак; осматривают и очищают магнитопро-ВОДЫ, проверяют и восстанавливают изоляцию; осматривают и очищают отводы, подтягивают и ремонтируют их крепления; осматривают, чистят и ремонтируют вводы, устройства системы охлаждения; сушат изоляцию; проверяют измерительные приборы и производят другие работы,

При идеальной магнитной симметрии ЭДС всех параллельных ветвей оказываются одинаковыми, так как в них входят секции, смещенные на т [% 4~ е3 = = —(е6 + еъ) = еа-\- е$= —(«ц + ек)]. В этом случае отсутствуют уравнительные токи, связанные с различием этих ЭДС и замыкающиеся через щетки.

г) Уравнительные соединения в якорных обмотках. Рассматривая простую петлевую обмотку, мы пришли к заключению, что при идеальной магнитной симметрии ЭДС параллельных ветвей одинаковы и токи распределяются между ними