Неявнополюсное исполнение

Векторная диаграмма неявнополюсной синхронной машины ( 2.10) соответствует уравнению [1, 2]:

2.10. Векторная диаграмма неявнополюсной синхронной машины

— неявнополюсной синхронной машины 43

Векторная диаграмма неявнополюсной синхронной машины ( 2.10) соответствует уравнению [4]:

— неявнополюсной синхронной ма-

4.1.2*. Определить основную гармоническую МДС распределенной обмотки возбуждения неявнополюсной синхронной машины при токе возбуждения // = 150 А, числе витков обмотки возбуждения иу = 160, относительной длине обмотанной части полюса р = 0,76, если расчетный зазор б' = 3,5 ом. Чему равна амплитуда основной гармонической индукции в зазоре?

4.1.3. Определить величину индукции на оси полюса и амплитуду основной гармонической поля возбуждения неявнополюсной синхронной машины по следующим данным: напряжение возбуждения Uf - 115 В, сопротивление обмотки возбуждения Rf = 0,8 Ом, число витков на полюс Wf = 1 60, полюсное деление т = 1 54 см, длина обмотанной части полюса Ъ — 1 17 см, воздушный зазор 5 = 3,4 см.

4.1.4. Построить зависимость коэффициента формы поля возбуждения kf неявнополюсной синхронной машины в функции относительной длины обмотанной части полюсного деления ротора р (0,45 <р < 0,85). Определить значение р, при котором индукция в зазоре синусоидальна.

4.1.7. Внутренний диаметр статора двухполюсной неявнополюсной синхронной машины /),- = 1 м. Определить длину обмотанной части полюсного деления ротора для получения синусоидально распределенного поля в зазоре.

4.1.9. Индукция на оси полюса неявнополюсной синхронной машины /?5 = 0,85 Тл. Определить среднюю индукцию в зазоре, если длина обмотанной части полюсного деления ротора Ъ = 110 см, внутренний диаметр статора DI = 98 см. Число полюсов машины 2р = 2.

4.1.21. Определить расчетный коэффициент полюсного перекрытия и коэффициент формы ЭДС неявнополюсной синхронной машины с учетом насыщения, если магнитное напряжение зазора F& = 22 500 А, зубцов статора Fzl = 3400 А, а значения коэффициентов <*й и k g без учета насыщения соответственно равны 0,625 и 1,13.

Якорь коллекторного двигателя переменного тока идентичен якорю машины постоянного тока. Для уменьшения магнитных потерь вся магнитная система двигателя переменного тока, включая полюса и ярмо, набирается из изолированных листов электротехнической стали. Статор в большинстве случаев имеет неявнополюсное исполнение. Щетки коллекторного двигателя закрепляются жестко на геометрической нейтрали. С учетом выражений (XIII.19) и (XIV.2) вращающий момент двигателя

Синхронные генераторы чаще всего приводятся во вращение паровыми и гидравлическими турбинами. В первом случае синхронный генератор называется турбогенератором, а во втором — гидрогенератором. Паровые турбины принадлежат к числу быстроходных машин, соответственно чему турбогенераторы имеют неявнополюсное исполнение. Наоборот, гидрогенераторы имеют явнополюсное исполнение, так как гидравлические турбины принадлежат к числу тихоходных машин. В явнополюсном исполнении изготовляются также синхронные генераторы, приводимые во вращение двигателями внутреннего сгорания, а также синхронные двигатели и компенсаторы. Но в тех случаях, когда требуются синхронные двигатели с большой скоростью вращения (йапример, для привода турбокомпрессоров), они выполняются по типу турбогенераторов как двухполюсные машины неявнополюс-ного исполнения.

Конструкция синхронной машины и в первую очередь конструкция ее ротора существенным образом зависят от заданной частоты вращения 4. При п < 1500 об/мин и соответственно при р > 2, т. е. в гидрогенераторах, синхронных компенсаторах и тихоходных двигателях, применяется явнополюсное исполнение ротора. Машина с таким ротором называется явнополюсной. При п= = 3000 (1500) об/мин и соответственно р = 1 (2), т. е. в турбогенераторах и турбодвигателях, применяется неявнополюсное исполнение ротора и машина называется неявнополюсной.

Неявнополюсное исполнение ротора характерно для двухполюсных и четырехполюсных синхронных машин с частотой вращения 3000 и 1500 об/мин. Явнополюсное исполнение ротора не подходит для таких машин из-за трудностей в креплении сосредоточенных обмоток возбуждения при малом числе полюсов (особенно в двухполюсных машинах). Поэтому, несмотря на то, что явнопо-люсное исполнение ротора дешевле, в двух- и четырехполюсных машинах применяется исключительно Неявнополюсное исполнение ротора.

Турбогенераторы выполняются почти всегда двухполюсными (2р = 2) и имеют частоту вращения 3000 об/мин (при 50 Гц). Ось вращения вала располагается горизонтально. Ротор имеет неявнополюсное исполнение. В турбогенераторах мощностью менее 30 MB -А обычно применяется косвенное воздушное охлаждение. Воздух циркулирует внутри замкнутой системы вентиляции, нагреваясь при движении вдоль активных частей машины и отдавая тепло в теплообменниках, охлаждаемых водой. Разрез турбогенератора с воздушным охлаждением показан на 51-12, также в § 51-12 дается описание конструкции турбогенераторов с воздушным охлаждением.

Ротор двигателя устроен так же, как в синхронной машине: он может иметь явнополюсное или неявнополюсное исполнение. Разноименнополюсная обмотка возбуждения ротора В питается от истчШт тсто^нто mm \нёГ ~б7-7 показан двухполюсный двигатель). С валом двигателя механически связан ротор датчика a^yyP, который в принципе выполняется таким же

Однофазные коллекторные двигатели напоминают по своему устройству дви-__Латели__постоянного тока. На роторе этих двигателей располагается замкнутая якорная^обмбтка, ириспединвнтя к коллектору. Магнитопровод статора может иметь явнополюсное или неявнополюсное исполнение. С целью уменьшения магнитных потерь он набирается из изолированных листов электротехнической стали. В пазах статора располагается разноименнополюсная сосредоточенная или распределенная однофазная обмотка.

и < 1500 об/мин и соответственно при р > 2, т.е. в гидрогенераторах, синхронных компенсаторах и тихоходных двигателях, применяется явнополюсное исполнение ротора. Машина с таким ротором называется явнополюсной. При п - 3000 (1500) об/мин и соответственно р — 1 (2), т.е в турбогенераторах и турбодвигателях, применяется неявнополюсное исполнение ротора и машина называется неявнопо-люсной.

Неявнополюсное исполнение ротора характерно для двухполюсных и четырехполюсных синхронных машин с частотой вращения 3000 и 1500 об/мин.

ка к обмотке возбуждения. Вентильные тракторные генераторы выполняют индукторными с одноименными полюсами. Большинство ВГ имеет трехфазную обмотку якоря, но выпускаются тракторные ВГ мощностью 1+2 кВт в пятифазном исполнении. В тяговых установках тепловозов, мощных автомобильных установках и в летательных аппаратах широко применяются бесконтактные ВГ с вращающимися выпрямителями. Такие генераторы обладают хорошими массогабаритными показателями. При больших частотах вращения (п>3000 об/мин) роторы ВГ могут иметь неявнополюсное исполнение, при меньших частотах — явнополюсное. Также хорошими показателями обладают ВГ с постоянными магнитами, особенно из редкоземельных материалов. Однако ВГ с постоянными магнитами должны, как правило, иметь управляемые вентили для регулирования выходного напряжения.