Магнитного равновесия

где а — коэффициент, магнитного рассеяния главных полюсов (при 2р=2сг «Л, 15, а при 2р = 4 — ст^1,2); В'п — предварительная магнитная индукция в сердечнике полюса, Тл:

Коэффициент магнитного рассеяния ан.п = 1,05 (10-87)

При расчете МДС воздушного зазора между якорем и добавочным полюсом следует иметь в виду, что магнитное сопротивление зазора изменяется из-за зубчатого строения сердечника якоря,- наличия бандажных канавок на сердечнике якоря и радиальных каналов. Это изменение учитывается соответствующими поправочными коэффициентаи &вд2, йб.д и /гк.д, рассчитываемыми по (10-166) — (10-168) с подстановкой в эти уравнения вместо б предварительного значения б'д из 10-16. Бели зазор 6Д, уточненный в (10-254), будет отличаться 'от предварительно принятого значения более чем на 5%, то повторяют расчет &ад с новым значением б'д. Коэффициент магнитного рассеяния добавочных полюсов од может быть принят равным 2 при 2рд=1; 3-4-3,5 при 2рл=2р и отсутствии компенсационной обмотки; 2 — у машины с компенсационной обмоткой.

Предварительное значение коэффициента магнитного рассеяния полюсов

о; ад; ав.п — коэффициент магнитного рассеяния соответственно полюсов машины переменного тока и главных полюсов, добавочных полюсов, наконечников полюсов машин переменного тока и главных полюсов °ul > °F — среднее квадратичное отклонение соответственно фазных коммутационных напряжений, температуры обмотки

Взаимная индуктивность. Магнитная связь двух катушек с токами, расположенных вблизи друг от друга, обусловлена тем, что магнитный поток, вызванный током 1\ первой катушки, сцеплен полностью или частично с витками обеих катушек. Предположим, что магнитного рассеяния нет, т. е. весь магнитный поток Ф сцеплен с витками обеих катушек (см. 3.4, а) . В данном случае имеется собственное потокосцепление первой катушки

На основе выражений (3.12) — (3.15) можно получить равенство M\.zM'2.i = L\ Li, а используя принцип взаимности, доказать, что коэффициенты М\. 2 и М 2 л одинаковы: М i. 2 = Мц=М. Поэтому при отсутствии магнитного рассеяния, т. е. при полной магнитной связи, М ="yL[ Z-2- В действительности некоторая часть линий магнитной индукции первой катушки не образует магнитной связи со второй катушкой. Этими линиями образуется магнитный поток рассеяния Ф„. В реальных устройствах, где используется магнитная (индуктивная) связь, магнитный поток рассеяния должен быть по возможности уменьшен. Однако потоки рассеяния уменьшить до нуля невозможно, поэтому взаимная индуктивность выражается формулой

Вследствие большого магнитного рассеяния у таких установок cos q> = 0,03 -т- ОД, поэтому для компенсации реактивной мощности устанавливают батареи конденсаторов. Для / < 8 кГц такие трансформаторы изготовляют с ферромагнитным сердечником. При более высоких частотах применяют ферритовые магнитопроводы или воздушные трансформаторы.

В программе по-прежнему уделяется большое внимание теории электромагнитного поля, что совершенно правильно, так как знание только теории цепей совершенно недостаточно для 'многих задач, с которыми приходится иметь дело инженеру-электрику. Так, автору этой книги при работах в области электроэнергетики пришлось воспользоваться методами расчета полей при определении индуктивностей и емкостей электрических цепей, магнитного рассеяния в электрических -машинах, в основном лобовых частей обмоток, полей в машинах со сплошным ротором, при построении общей теории электрических машин, при определении полезных полей в электроизмерительных универсальных приборах, а также их помехоустойчивости и экранирования, а главное — в последние годы при разработке магнитогидродинамических машин.

Так как при отсутствии магнитного рассеяния рассматриваемая магнитная цепь является неразветвленной, то магнитный поток пронизывает весь стальной сердечник, поэтому при изменении площади поперечного сечения сердечника изменяется и плотность этого магнитного потока —• магнитная индукция.

8. Коэффициент магнитного рассеяния главных полюсов ог зависит от воздушного зазора 6, ширины межполюсного окна т — Ьр и ширины полюсного наконечника добавочного полюса.

Если ротору асинхронной машины, подключенной к сети переменного тока, за счет внешней механической силы придать скорость вращения больше синхронной, то его скольжение станет отрицательным, так как пч>п^. По сравнению с обычным двигательным режимом, когда ротор отстает от поля, магнитный поток при этом пересекает обмотку ротора в противоположном направлении. Изменятся направления э. д. с. ротора Е2 и тока ротора /а. Соответственно условию магнитного равновесия изменятся величина и фаза составляющей тока статора —/2' [см. формулу ('10.18)]. Активная составляющая тока статора —Лсозср станет при этом отрицательной, машина перейдет в генераторный режим и начнет выдавать электрическую энергию в сеть за счет подводимой к ротору механи- -ческой. Электромагнитный момент от взаимодействия тока ротора с магнитным полем Л4 = СФ/2 cos ty также изменит направление и по отношению к моменту внешней механической силы окажется тормозным.

Так как при опыте короткою замыкания ток /0 « 0, то м. д. с. первичной обмотки будет компенсировать м. д. с. вторичной обмотки и уравнение магнитного равновесия можно записать в следующем виде:

Фазные первичные и вторичные напряжения при наличии магнитного равновесия токов в каждой фазе связаны равенством

замкнутый равносторонний треугольник. Предположим, что вторичная система линейных токов /0, /6 и /с задана характером нагрузки. Тогда, как видно из 2-161, 1ьф = — 1а; /сф = /си/ьф — /сф = /ь. При?12 = = 1 из условия магнитного равновесия следует: _ 1В --= — /ьф = 1а; 1с = — /сф = — /с и ток в нулевом

Несимметричная нагрузка при соединении обмоток трансформатора У/Д. В рассматриваемой схеме соединения ( 1.47) токи нулевой последовательности отсутствуют. Для этой схемы, как и для схемы У/У, справедливы уравнения (1.87) и (1.88). Из условия магнитного равновесия первичной и вторичной обмоток в соответствии с уравнениями (1.89) и (1.90) имеем:

Несимметричная нагрузка при соединении обмоток трансформатора Д/У. В рассматриваемой схеме соединения ( 1.49), как и в предыдущем случае, уравнения (1.87) и (1.88) сохраняют свое значение. Из условия магнитного равновесия первичной и вторичной обмоток имеем: 1Аф— — 1а, /вф = /г>, /сф = — 1с-

To обстоятельство, что магнитное равновесие на стержне р возможно при большем значении первичного тока, обусловливает получающееся чередование интервалов, когда интервал трансформации а предшествует интервалу трансформации р. Сначала в процессе нарастания первичного тока основное условие магнитного равновесия i\w\ + itWt — Q может быть выполнено для стержня а, а затем, когда ресурсы этого стержня при насыщении полустержня cti исчерпаны, после скачкообразного увеличения токов условие магнитного равновесия выполняется для стержня р.

Таким образом, при пофазном регулировании появляется напряжение нулевой последовательности [20]. Как известно,.в этом случае вэ вторичной обмотке, замкнутой в треугольник, будет циркулировать ток нулевой последовательности, который в отдельные моменты времени может достигать значений, равных номинальному току трансформатора. В обмотках, соединенных в звезду без нулевого провода (первичной и районной), при одной обмотке, соединенной в треугольник, сумма токов всегда равна нулю, т. е. тока нулевой последовательности быть не может. Тогда из условий магнитного равновесия нетрудно прийти к выводу, что токи нулевой последовательности, циркулирующие по вторичной обмотке, создадут магнитные потоки, совпадающие по фазе и, следовательно, замыкающиеся через кожух трансформатора. Эти токи будут целиком токами намагничивания, создающими в первичной и вторичной обмотках напряжения нулевой последовательности. Это явление связано с перегрузкой вторичной (тяговой) обмотки токами нулевой последовательности и о большими потерями от вихревых токов в стенках кожуха трансформатора. Аналогичные результаты получаются и при схеме трансформатора Y/Л/Л-.

Уравнение магнитного равновесия должно содержать в левой части намагничивающую силу холостого хода, а в правой части— сумму намагничивающих сил всех обмоток трансформатора:

Так как при опыте короткого замыкания ток /0 =0, то МДС первичной обмотки будет компенсировать МДС вторичной обмотки и уравнение магнитного равновесия можно записать в следующем виде: