Реактивный двухполюсник

§ 21.2. РЕАКТИВНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ

§ 21.2. Реактивный двигатель ............. 490

Из синхронных микромашин наиболее простой конструкцией обладает реактивный двигатель, имеющий явнополюсный ротор без обмотки возбуждения и без постоянных магнитов.

Реактивный двигатель склонен к качаниям ротора при резких изменениях нагрузочного момента на валу или частоты и весьма чувствителен к колебаниям величины питающего напряжения.

17. Как устроен и работает реактивный двигатель?

Магнитная несимметрия ротора. Примером наличия в машине только магнитной несимметрии ротора служит синхронный реактивный двигатель без пусковой обмотки и с шихтованным сердечником ротора. При исследовании асинхронного режима синхронных реактивных двигателей без пусковой обмотки могут быть использованы формулы из предыдущих параграфов с учетом того, что комплексные индуктивные сопротивления

Реактивный синхронный двигатель имеет явнополюсный ротор 5ез обмотки возбуждения и достоянных магнитов. Сердечник ротора шполняется из магнитомягкой, обычно листовой стали. В полюсах зазмещается пусковая клетка ( 11.23, а) или собранный сердеч-шк заливается алюминием ( 11.23,6, в). Реактивные синхрон-ше двигатели изготовляются трехфазными и однофазными. Обмот-са переменного тока — трехфазная или однофазная — размещается ja статоре обычной конструкции. Реактивный двигатель возбуждается со стороны статора за счет реактивной составляющей тока, тоступающего из сети.

* 10.3. Реактивный двигатель............... 307

Чтобы снизить влияние контактов на работу сельсинов и понизить трение в их подвижных частях, в новых типах сельсинов стремятся по возможности уменьшить число скользящих контактов. Для этого обмотку синхронизации в большинстве случаев располагают на статоре, а обмотку возбуждения — на роторе. При этом изменение переходного сопротивления контактов мало сказывается на точности работы системы передачи угла; выход контактов из строя не приводит к полному нарушению работы системы (в этом случае сельсин-приемник работает как синхронный реактивный двигатель).

§ 10.3. РЕАКТИВНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ

Реактивный двигатель представляет собой явнополюсную синхронную машину без обмотки возбуждения. Поток двигателя и его вращающий момент создаются н. с. реакции якоря, отсюда название — реактивный двигатель. Момент двигателя Мд возникает за счет дополнительной мощности Рд (XII.39, а), имеющей место вследствие неодинаковой проводимости ротора по осям d и q *. Наивыгоднейшим отношением xqlxd можно считать величину, близкую к 0,5.

Предельным идеализированным случаем является чисто реактивный двухполюсник. Из-за отсутствия омических потерь Рис- 9Л- Карта нулей и

Данной цепной дроби отвечает реактивный двухполюсник, схема которого приведена на 9.11 справа.

Наконец, если линия нагружена на чисто реактивный двухполюсник с импедансом ZK = jXu, то в соответствии с формулой (10.65) р = 1- Однако фазовый угол коэффициента отражения, а, значит, и фазовый сдвиг между падающей и отраженной волнами зависит от соотношения параметров ZE и Хя.

Линия, нагруженная на чисто реактивный двухполюсник. Пусть 2н=Дш причем возможен как случай ^н>0 (индуктивная нагрузка), так и Хв<0 (емкостная нагрузка). Коэффициент отражения

Второй реактивный двухполюсник — параллельный колебательный контур ( 8.6, а). При параллельном соединении элементов суммируются их проводимости:

Любой реактивный двухполюсник всегда можно преобразовать в каноническую форму. Рассмотрим более подробно часто используемые на практике канонические схемы Фостера. Таких схем — восемь.

Рассмотрим реактивный двухполюсник, образованный схемой 8. 17, а при сопротивлении R — 0. Этот двухполюсник изображен также на 8. 7, а. Коэффициенты а2, а0 и 6, в выражении Z(p) обращаются в нуль, поэтому

Возникает законный вопрос: всякому ли выражению Z(p) можно сопоставить реальный, т. е. физически осуществимый двухполюсник. Очевидно, если синтезируется реактивный двухполюсник, то функция Z(p) должна отвечать свойствам входного сопротивления реактивных двухполюсников: быть дробно-рациональной с вещественными коэффициентами и степенями числителя и знаменателя, отличающимися не более чем на единицу; нули и полюсы этой функции должны чередоваться на мнимой оси плоскости р. При синтезе RLC-двухполюсников функция Z(p) должна обладать свойствами входного сопротивления этих двухполюсников. Они перечислены в § 8.4.

Этой дроби соответствует реактивный двухполюсник, схема которого подобна 8.16,в (левая схема), но содержит четыре элемента С\ = 1,0 мкФ; L2 = 2 С3 = 1,04 мкф; L4 = 9,4 мГн.

Таким образом, в зависимости от частоты двухэлементный реактивный двухполюсник может иметь либо индуктивное, либо емкостное сопротивление.

реактивный двухполюсник Многоэлементный реактивный двухполюсник может быть получен в результате различных сочетаний одноэлементных и двухэлементных двухполюсников. Пользуясь частотными характеристиками, приведенными выше, можно построить частотные характеристики для трех-, четырех- и многоэлементных реактивных двухполюсников. При этом однородные элементы, соединенные параллельно или последовательно, должны быть сначала заменены одним элементом. Такие двухполюсники будем называть «приведенными». Из свойства положительности производной dZ/j d& (или с?У//Ао) следует, что нули и полюсы функций Z (или Y) должны чередоваться, так как при наличии двух последовательных нулей, не разделенных полюсом, имелся бы участок характеристики с отрицательной производной.