Распределения магнитной

На 10.10,и и в изображены картины магнитных полей и векторные диаграммы для моментов времени, соответствующих точкам 2 и 3 (см. 10.9) На !0.(О,s — с приведены графики распределения магнитных индукций вдоль воздушного зазора двигателя (кО — длина внутренней окружности сердечника статора), образованных током каждой фазы, и результирующего поля соответственно для моментов времени, отмеченных точками 5, 6, 7 (см. 10.9). Пунктирными линиями обозначены магнитные индукции, соответствующие положительным направлениям тока при их амплитудных значениях, сплошными линиями — магнитные индукции, соответствующие действительным направлениям тока. Для момента времени, соответствующего точке 5 (см. 10.9), ток фазы А положительный и равен амплитудному значению, токи фаз В и С отрицательные и равны половине амплитудного значения. Поэтому амплитуда магнитной индукции фазы А составит Вт и график поля совпадает с положительным направлением магнитных индукций, амплитуды магнитной индукции фаз В и С составят BJ2, а их графики будут повернуты на 180"' по отношению к положительным направлениям. Результирующее

На 14.9, а приведена общая картина распределения магнитных линий вращающегося магнитного поля статора двухполюсной асинхронной машины для некоторого момента времени t^. Распределение индукции В в зазоре между статором и ротором в зависимости от расстояния z вдоль окружности статора и ротора, отсчитываемого от выбранной на 14.9, а линии 0-0, для моментов времени tl =0 и tг > > ti показано на 14.9, б. Линейная скорость перемещения магнитного поля вдоль зазора определяется диаметром статора D и равна v = = D(*}/2. При стандартной частоте переменного тока (/ = 50 Гц) частота вращения магнитного поля статора двухполюсной асинхронной машины п = 50 • 60 = 3000 об/мин. На практике в большинстве случаев требуются двигатели с меньшей частотой вращения. Это достигается применением многополюсных обмоток статора.

Уравнение (3.23) получено лишь при учете радиального распределения магнитных силовых линий в пределах полюсной дуги, и поэтому получили достаточно простое выражение без учета поля в межполюсном пространстве.

На 14.9, а приведена общая картина распределения магнитных линий вращающегося магнитного поля статора двухполюсной асинхронной машины для некоторого момента времени t\. Распределение индукции В в зазоре между статором и ротором в зависимости от расстояния z вдоль окружности статора и ротора, отсчитываемого от выбранной на 14.9, а линии 0-0, для моментов времени t j =0 и t2 > > ti показано на 14.9, б. Линейная скорость перемещения магнитного поля вдоль зазора определяется диаметром статора D и равна V = = Dco/2. При стандартной частоте переменного тока (/ = 50 Гц) частота вращения магнитного поля статора двухполюсной асинхронной машины п = 50 • 60 = 3000 об/мин. На практике в большинстве случаев требуются двигатели с меньшей частотой вращения. Это достигается применением многополюсных обмоток статора.

На 14.9, а приведена общая картина распределения магнитных линий вращающегося магнитного поля статора двухполюсной асинхронной машины для некоторого момента времени t\. Распределение индукции В в зазоре между статором и ротором в зависимости от расстояния z вдоль окружности статора и ротора, отсчитываемого от выбранной на 14.9, а линии 0-0, для моментов времени f, =0 и t г > > ^ показано на 14.9, б. Линейная скорость перемещения магнитного поля вдоль зазора определяется диаметром статора D и равна v = = Dcj/2. При стандартной частоте переменного тока (/ = 50 Гц) частота вращения магнитного поля статора двухполюсной асинхронной машины и = 50 • 60 = 3000 об/мин. На практике в большинстве случаев требуются двигатели с меньшей частотой вращения. Это достигается применением многополюсных обмоток статора.

Магнитные измерения дополняют электрические. Посредством магнитных измерений решается ряд задач, к которым относятся исследование магнитных свойств веществ и материалов, исследование различного рода электромагнитных механизмов, аппаратов и машин для выявления распределения магнитных потоков и МДС, контроль качества магнитных материалов и изделий из них в производственных условиях, испытание постоянных магнитов и электромагнитов и измерение полей, создаваемых ими, исследование магнитного поля Земли, изучение физических свойств материалов по их магнитным характеристикам.

4.29. Кривые распределения магнитных потоков в зубцовом слое (а) и построение зависимостей (б): Bz =

2. Изучить устройство милливеберметра и убедиться в справедливости закона распределения магнитных потоков в разветвленной магнитной цепи.

а— картина распределения магнитных потоков; б — разделение цепи на однородные участки.

деленного объема в линейной модели и рассчитать по (2.3) или (2.13) искомую ЭМС Dg, действующую на выделенный объем в направлении перемещения A
Для магнитной цепи с втягивающимся якорем ( 1.23,6) график распределения магнитных потенциалов принимает более сложный вид, чем в предыдущем случае. Здесь между подвижным сердечником и неподвижным корпусом всегда имеется паразитный зазор, который определяет наличие разности магнитных потенциалов Vm!. Падением магнитного потенциала при переходе от неподвижного сердечни <а к корпусу при рассмотрении картины потокораснределения обычно пренебрегают, а поле в рабочем воздушном зазоре условно считают однородным. В этой системе поток рассеяния распадается на две части: поток на участке /с, идущий между неподвижным сердечником (стопом) и корпусом, и поток, идущий на участке /,, от якоря к корпусу. Распределение магнитного потенциала и потока вдоль сердечника показано на 1.23,6.

2.2. Устройство синхронного генератора (а) и график распределения магнитной индукции под полюсом генератора (б)

9.2. К вопросу распределения магнитной индукции в воздушном за-юре и характер изменения ЭДС проводника

одинаковые значения. На 10.7, а изображен график распределения магнитной индукции в воздушном зазоре; для наглядности окружности сердечников статора и ротора развернуты в линию. Такой прямоугольный график распределения магнитной индукции непригоден: двигатель имел бы низкий КПД и неудовлетворительные характеристики. Наилучшие показатели двигатель имеет, когда магнитная индукция в воздушном зазоре распределяется по синусоидальному закону. Для получения графика, близкого к синусоиде, проводники одной фазы обмотки укладывают в возможно большее число пазов и выполняют обмотку с укороченным шагом. Если, например, одной фазой обмотки занято 10 пазов, то график магнитной индукции ' будет иметь вид, изображенный на 10.7, б. Этот график значительно ближе к синусоиде (изображена пунктирной линией). Получить идеальную синусоиду невозможно. Однако практически график распределения магнитной индукции в воздушном зазоре принимают за синусоиду.

10.7. Графики распределения магнитной индукции в воздушном зазоре асинхронного двигателя: обмотка фазы заполняет два паза (я) и десять пазов ((Г)

Если на схеме-развертке двухполюсной машины, изображенной на 19.3, а, и соответствующей торцевой схеме 19.1 при ее сечении по оси рабочей фазы построить диаграммы пространственного распределения магнитной индукции основного поля в зазоре машины для ряда моментов времени, то можно обнаружить, что диаграммы будут представлять собой обычную стоячую волну; ее узлы находятся в точках зазора под серединой рабочей фазы обмотки статора, а пучности — на оси фазы. Если применительно к асинхронной машине бегущие волны называть вращающимися, то из сказанного следует, что непод-

19.3. Диаграмма пространственного распределения магнитной индукции неподвижного переменного поля в зазоре машины (а) и его эквивалентных вращающихся составляющих (б)

вижное переменное поле в зазоре машины, возбужденное н. с. одной фазы обмотки статора, формально можно рассматривать как результат одновременного существования двух одинаковых магнитных полей, вращающихся в противоположных направлениях с равными угловыми скоростями. Диаграммы пространственного распределения магнитной индукции этих двух вращающихся полей для произвольного момента времени изображены на 19.3, б.

Расчет индуктивностей. как отмечалось, может осуществляться на основе известного распределения магнитного поля. Кроме того, от распределения магнитной индукции завися! электродинамические усилия и механические напряжения в ИН. Поэтому при анализе ИН в той или иной мере приходится касаться вопросов, связанных с расчетом пространственных магнитных полей. Такие расчеты могут выполняться непосредственно на основе закона Био---Са-вара при известном распределении токов ИН. Особый интерес для ИН имеют расчеты полей осссиммет ричных катушек, которые используются во многих типах ИН. В подобных катушках плотность тока имеет только

Здесь К — поправочный коэффициент, учитывающий увеличение потерь в зубцах и в спинке сердечника из-за резки, штамповки и сборки листов, опрессовки, опиловки и обточки сердечников, а также из-за неравномерного распределения магнитной индукции. Значение коэффициента К зависит от качества штампов и совершенства технологического процесса изготовления сердечников (среднее значение К, установленное опытным путем, составляет 1,7 для машин переменного тока и 2,3 для машин постоянного тока).

вой распределения магнитной индукции в воздушном зазоре вдоль

Таким образом, однофазная обмотка, имеющая одну катушку с током, образует одну пару магнитных полюсов (N и S), а график распределения магнитной индукции В (а.) представляет собой равнобедренную трапецию.