Пульсации напряжения

Якорь и полюсы набираются из шихтованной электротехнической стали, чтобы уменьшить вихревые токи, которые наводятся в теле якоря и полюсов из-за пульсации магнитного потока машины вследствие эубчатооти якоря. Листы шихтованной электротехнической стали имеют обычно толщину 0,25 или 0,5 мм и изолированы цруг от друга теплостойкой изоляцией с высокими диэлектрическими свойствами

В электрических машинах различают основные и добавочные потери. Основные потери возникают в результате электромагнитных и механических процессов, которые определяют работу машины. К основным потерям относятся электрические потери в обмотках, электрические потери в переходных контактах щеток на коллекторе и кольцах, магнитные потери от основного потока в стальных сердечниках, механические потери. Добавочные потери возникают в результате вторичных процессов электромагнитного характера, например вследствие пульсации магнитного потока в воздушном зазоре, из-за наличия высших гармонических в кривых МДС статора и ротора, из-за потоков рассеяния обмоток и т. п.

На главных (основных) полюсах размещаются катушки с обмотками возбуждения, к которым подводится постоянный ток. В магнитной цепи машины (полюс — воздушный зазор — якорь — воздушный зазор — полюс — станина — полюс) создается основное магнитное поле. Главные полюса выполняют из изолированных листов электротехнической стали толщиной 0,5 мм для уменьшения потерь от вихревых токов, возникающих из-за пульсации магнитного поля при вращении якоря.

Добавочные потери обусловлены потерями в стали полюсных шконечников от пульсации магнитного потока при вращении зуб-ттого якоря, на вихревые токи при большом сечении меди обмотки шоря. Эти потери для генераторов составляют 1% отдаваемой мощ-•юсти, для двигателей -^-1 % потребляемой мощности.

Пульсация ЭДС ес минимальна при укорочении шага e = 0,5/i, если tK.o0 = ti. Однако в этом случае возникают сильные пульсации магнитного потока, что может вызвать шум и другие нежелательные явления. Поэтому стараются не проектировать зубцовые деления якоря и компенсационной обмотки одинаковыми или кратными. Если по каким-либо причинам приходится все же делать то обязательно нужно выполнять скос пазов на якоре ( 3.27), чтобы избежать пульсации магнитного потока.

при этом ы„ — целое число, то в каждом пазу, в каждом слое, лежат рядом друг с другом ы„ сторон секций ( 5.2, б); обычно ип = 2...5. Объединение нескольких секций в одну катушку выгодно тем, что все секции имеют общую изоляцию относительно корпуса ( 5.3), благодаря чему улучшается заполнение паза медью. Чем выше напряжение относительно корпуса, тем толще изоляция и тем больше выбирают и„. Для высоковольтных машин иногда делают и„=7. Ограничение величины «„ сверху определяется тем, что при малом числе пазов возникают пульсации магнитного потока, уменьшается коэффициент полюсного перекрытия из-за увеличения зоны коммутации и ухудшаются условия коммутации, так как увеличивается полный ток паза.

увеличение числа пазов уменьшает пульсации магнитного потока, что снижает уровень шума;

мимо главных полюсов с обмоткой возбуждения — добавочные полюсы, которые служат для уменьшения искрения под щетками. Статор. На статоре расположены главные полюсы с катушками обмотки возбуждения и добавочные полюсы (на 11.2 не показаны) с соответствующими катушками. Полюсы крепят болтами к стальному корпусу, который является частью магнитной цепи машины. Главные полюсы ( 11.3) выполняют шихтованными (из стальных штампованных листов), а добавочные — массивными или также шихтованными. Стальные листы спрессовывают под давлением и скрепляют заклепками, головки которых утоплены в нажимные щеки, установленные по краям каждого полюса. Обязательно шихтованными должны быть только наконечники главных полюсов, так как при вращении зубчатого якоря из-за пульсации магнитного потока в воздушном зазоре в них возникают вихревые токи и потери мощности. Однако по технологическим соображениям чаще всего выполняют шихтованным весь полюс. Полюсы крепят к станине болтами; резьбу для болтов на-

В электрических машинах различают основные и добавочные потери. Основные потери возникают в результате электромагнитных и механических процессов, которые определяют работу машины. К основным потерям относятся электрические потери в обмотках, электрические потери в переходных контактах щеток на коллекторе и кольцах, магнитные потери от основного потока в стальных сердечниках, механические потери. Добавочные потери возникают в результате вторичных процессов электромагнитного характера, наприм'ер вследствие пульсации магнитного потока в воздушном зазоре, из-за наличия высших гармонических в. кривых МДС статора и ротора, из-за потоков рассеяния обмоток И т. П.

В подобных машинах индуктирование э. д. с. высокой частоты достигается за счет пульсации магнитного потока, вызываемого относительным перемещением зубцов статора и ротора. Как обмотка переменного тока, так и обмотка возбуждения, питаемая постоян-

В открытый паз можно сразу закладывать сторону секции или катушки (катушку образуют изолированные все вместе пазовые части секций), которые заранее изготовляют на шаблоне. Это большое преимущество открытых пазов. Недостатком открытых пазов является то, что они вызывают пульсации магнитного потока в воз-

В § 9.2 было показано, что при выпрямлении переменного тока как в однополупериодном, так и в двухполупериодном выпрямителе напряжение на нагрузочном резисторе, помимо постоянной составляющей, содержит гармонические составляющие значительной амплитуды. Для снижения пульсаций выпрямленного напряжения, т. е. уменьшения переменной составляющей, используют сглаживающие фильтры. Простейшим является индуктивный сглаживающий фильтр, в котором последовательно с нагрузочным резистором выпрямителя включается индуктивная катушка ( 9.17). Активное сопротивление индуктивной катушки выбирают значительно меньше сопротивления г„ нагрузочного резистора выпрямителя, так что постоянная составляющая тока от включения индуктивной катушки почти не уменьшается. Индуктивность ?,ф катушки выбирают таким образом, чтобы индуктивное сопротивление для основной гармоники со?ф > гн. При таком условии переменная составляющая тока через нагрузочный резистор гн значительно меньше, чем при отсутствии фильтра. В результате пульсации напряжения на нагрузочном резисторе г„ при наличии фильтра снижаются в несколько раз. Сте-

9. Как изменятся пульсации напряжения в нагрузочном устройстве, если увеличить емкость Сф фильтра?

В автономном инверторе напряжения (АЙН) источник питания работает в режиме источника напряжения. Как правило, параллельно источнику питания включают конденсатор большой емкости ( 9.44, а), который практически исключает пульсации напряжения при коммутации тиристоров.

улучшение уеловий работы двигателей постоянного тока, питаемых от статических преобразователей с относительно высокими значениями пульсации напряжения, при полностью шихтованной магнитной системе, включая станину.

Для уменьшения пульсаций у двигателей с h^.315 мм обычно применяют питание от трехфазной мостовой схемы баз сглаживающих фильтров. Особенно неблагоприятно влияют пульсации напряжения и тока на работу двигателей большой мощности с h^355 мм, поэтому у таких двигателей осуществляют питание от 6- или 12-фазных выпрямителей, а также сглаживающие фильтры. При указанных схемах питания может быть обеспечен коэффициент пульсации, непревышающий 1,1.

а пульсации напряжения значительно уменьшатся. Это подтверждает 9.4, б, где показан график напряжения между щетками генератора, который имеет две секции (1—2 и 3—4), сдвинутые по якорю на 90°, и четыре пластины на коллекторе. Пульсации напряжения практически незаметны уже при 16 секциях в обмотке якоря.

Таким образом, при большой емкости конденсатора пульсации напряжения на выходе выпрямителя сглаживаются, а среднее значение выпрямленного напряжения приближается к максимальному значению выходного напряжения.

Для сглаживания пульсаций выпрямленного напряжения в ВИЭП обычно используются ФНЧ. Пульсации напряжения оцениваются по коэффициенту пульсаций, который представляет собой отношение амплитуды основной гармо:ники к постоянной составляющей ?7н0. В ВИЭП, предназначенных для питания электронной аппаратуры, коэффициент пульсаций составляет 0,1—0,001%.

Погрешность при измерении пробивного напряжения. любым способом не должна превышать 4%. Пульсации напряжения при измерениях электрической прочности на постоянном токе не должны быть больше 5% амплитудного значения.

Затем рассматриваются фильтры: Г-образный, уменьшающий пульсации напряжения относительно постоянной составляющей на приемнике по сравнению с генератором, и резонансные, ослабляющие или выделяющие какие-либо гармоники в кривой тока по сравнению с кривой напряжения.

где UQ — среднее значение выпрямленного напряжения на нагрузке при холос том ходе; q — коэффициент пульсации напряжения до фильтра.