Составляющая намагничивающего

Результирующее магнитное поле Я2, создаваемое обмотками стз-тора в роторе, имеет то же направление, что и горизонтальная составляющая магнитного поля Земли. Это изменяющееся с двойной частотой поле Я 2 индуцирует в обмотке ротора э. д. с., величина которой прямо пропорциональна косинусу угла между осью обмотки ротора и направлением поля Я2. Усиленная э. д. с. ротора подается на исполнительный двигатель (М), который, вращаясь, изменяет положение ротора до тех пор, пока его э. д. с. не окажется равной нулю. Очевидно, что это будет иметь место в том случае, если обмотка ротора установится строго перпендикулярно направлению поля Яг.

2) ввиду того что переменная составляющая магнитного потока в сердечнике несинусоидальна, причем содержащаяся в ней вторая гармоника относительно велика ( 6-3), в кривых напряжения «„ и тока /н появляются нежелательные вторые гармоники.

где Фи — амплитуда полного магнитного потока индуктора, Вб; ФМ1 — составляющая магнитного потока, проходящая сквозь поперечное сечение обмотки индуктора; Фв — составляющая магнитного потока, проходящая че-

рез воздушный зазор; ФМ2 — составляющая магнитного потока, проходящая сквозь сечение цилиндра; С/М1 — составляющая напряжения, уравновешивающая ЭДС, наведенную в обмотке магнитным потоком ФМь Оа — составляющая напряжения, уравновешивающая ЭДС, наведенную магнитным потоком Фв; t/M2 — составляющая напряжения, уравновешивающая ЭДС, наведенную магнитным потоком ФМ2; w — число витков индуктора на отрезке а.

Скорость вращения асинхронного электродвигателя можно определить с помощью индуктивной катушки, содержащей около тысячи витков изолированного медного провода, намотанного на стальной сердечник. К катушке присоединяется гальванометр и ее подносят к торцу вала работающего электродвигателя. Пульсирующая составляющая магнитного потока рассеяния, возникающая в роторе, будет наводить в катушке э.д.с. При небольших значениях скольжения стрелка гальванометра будет отклоняться то в одну,то в другую сторону от нулевого деления, нанесенного посередине шкалы прибора. Если за t сек стрелка сделает k односторонних отклонений, то

В реальных машинах при наличии массивных участков магнитной цепи переменная составляющая магнитного потока очень мала и в большинстве случаев ею можно пренебречь. Обычно представляют интерес переходные процессы при резком изменении тока возбуждения — при гашении поля при авариях, самовозбуждении и т. д., которые будут рассмотрены ниже.

Двигатели с подмагничиванием (индукторные). По конструктивному исполнению и принципу работы рассматриваемые двигатели сходны с редукторными двигателями, имеющими радиальное возбуждение. Возбуждение может создаваться обмоткой постоянного тока или постоянным магнитом, находящимся на статоре, как и в редукторных двигателях. Однако в шаговых индукторных двигателях постоянная составляющая магнитного поля чаще всего образуется за счет особого способа включения обмоток якоря. Например, если питать фазы обмотки якоря однополярными импульсами, то за счет постоянной составляющей тока в машине возникает неподвижное в пространстве магнитное поле, намагничивающее ротор. Следовательно, при соответствующей схеме питания обмоток возбуждения реактивный шаговый двигатель может работать как двигатель с подмагничиванием.

2) ввиду того что переменная составляющая магнитного потока в сердечнике несинусоидальна, при-

мотке, что приводит к появлению третьей гармонической магнитного потока в магнитной системе. Эта составляющая магнитного потока вытесняется из параллельно соединенных стержней в кольцевые ярма, где ее начальная фаза совпадает с начальной фазой первой гармонической. В результате максимальное значение магнитного потока и индукции в ярмах уменьшается в 1,14 раз ( 8-13), что приводит к уменьшению удельных потерь

где Фт — амплитуда переменной составляющей магнитного потока; Ф0 — постоянная составляющая магнитного потока.

При включении блочных схем «трансформатор — линия» наличие невозбужденного трансформатора вызывает энергичный переходный процесс. Свободная составляющая магнитного потока трансформатора в этом случае значительно выше, чем при включении линии, так как магнитный поток возрастает с нуля. Увеличение магнитного потока приводит к большому насыщению и к появлению высших гармоник. Если имеются частотные условия, то может появиться вторая и другие четные гармоники. Ввиду того, что свободная составляющая магнитного потока затухает медленно (десятки секунд), переходный процесс, характеризующийся значительными перенапряжениями феррорезонансного характера, получается затяжным. Это явление, получившее название «переходного феррорезонанса», представляет для изоляции и разрядников практически такую же опасность, как перенапряжения установившегося режима.

В режиме короткого замыкания составляющая намагничивающего тока /1Х первичной обмотки в сотни раз меньшетоков/i и /'2, так как U к € UH. Поэтому в схеме замещения трансформатора (см. 13.8,а) ветвью с током /1х можно пренебречь и принять /4 = /г'.

где f/2 — действующее значение напряжения на выводах обмотки w2; /I cos ф — активная составляющая намагничивающего тока; w\ и ш2 — числа витков обмоток; G — масса образца.

Ток к. з., как и ток намагничивания, содержит апериодическую составляющую, но она затухает значительно быстрее, чем апериодическая составляющая намагничивающего тока. Наличие БНТ замедляет работу дифференциальной защиты при к. з. в трансформаторе лишь на 0,01 — 0,03 с. На трансформаторах с РПН и на много-

Как видно из рисунка, реактивная составляющая намагничивающего тока имеет заостренную симметричную форму и отстает от синусоидального напряжения на четверть периода. Чем больше магнитное насыщение сердечника трансформатора, тем острее будет кривая намагничивающего тока и тем резче в ней будут проявляться высшие гармоники, из которых сильнее всего выражена третья; более высокими гармониками обычно пренебрегают.

Ток КЗ, как и ток намагничивания, содержит апериодическую составляющую, но она затухает значительно быстрее, чем апериодическая составляющая намагничивающего тока. Наличие TLA замедляет работу дифференциальной защиты при КЗ в трансформаторе лишь на 0,01— 0,03 с. На трансформаторах с РПН и на многообмоточных трансформаторах ток срабатывания защиты с TLA нередко приходится увеличивать до (3—4) /т.ном, что существенно снижает чувствительность защиты

1 При синуСОИДаЯЬИОМ ПерВНЧНОМ Напряжении активная составляющая намагничивающего тока синусоидальна.

На 117, д, е показана форма кривых анодных токов диодов четной и нечетной групп с учетом коммутации тока в фазах каждой группы. При наличии дросселя Ld кривая выпрямленного тока получается сглаженной, однако в кривых анодных токов имеются пульсации. Наличие этих пульсаций объясняется тем, что на постоянную составляющую тока, протекающего через анод, накладывается переменная составляющая намагничивающего тока уравнительного реактора.

Намагничивающий ток трансформаторов малой мощности в ряде случаев оказывается сравнительно большим и с ним приходится считаться.. Величина намагничивающего тока зависит от базисного размера магнитопровода ( 10.1). При a<4-f-5 см намагничивающий ток достигает больших значений, превосходя нагрузочный ток при очень малых значениях а (г'ог>1). Активная составляющая намагничивающего тока t'oa с ростом а убывает, но ъ меньшей степени, чем г'ог. Поэтому при увеличении размеров трансформатора (за счет увеличения размера а) отношение ioJhr возрастает. Увеличение намагничивающего тока позволяет выбирать большие величины индукции. В свою очередь увеличение индукции приводит к уменьшению габаритов трансформатора. При этом следует иметь в виду, что рост намагничивающего тока приводит к увеличению полного первичного тока, что вызывает увеличение потерь в обмотке и сказывается на росте Температуры перегрева трансформатора. Если перегрев трансформатора окажется выше допустимого, то потребуется увеличивать его габариты. Поэтому существует некоторое оптимальное значение намагничивающего тока, которое используют в качестве одного из* условий огра*

Активная составляющая намагничивающего тока

Реактивная составляющая намагничивающего тока /мг совпадает по фазе 'с Фс, а его активная составляющая /ма опережает Фс на 90°. Поэтому намагничивающий ток /„ = — /ма + ^м/- несколько опережает Фс ( 15-1, а). Прибавив к /„ вектор /I = —/а, находим вектор первичного тока Д. Для получения вектора первичного напряжения U! необходимо построить вектор —?], равный по величине и обратный по направлению вектору EI, и прибавить к нему падения напряжения т^Д и y'*i/i. При активно-индуктивной нагрузке фх>

где Е{ — вектор э. д. с., уравновешивающей Ег; /0 cos тз — активная составляющая намагничивающего тока (тока холостого хода); ijj— угол сдвига между Е[ и /0. Так как