Сопротивления сердечника

Индуктивные сопротивления самоиндукции, или, как их называют, индуктивные сопротивления рассеяния обмоток, характеризуют поля рассеяния, потоки которых сцеплены с витками каждой из обмоток в отдельности. Методы их расчета для машин различных типов имеют много общего. Поля рассеяния статора и ротора рассматривают раздельно. Потоки рассеяния каждой из обмоток, кроме того, подразделяют на три составляющие: пазового, лобового и дифференциального рассеяния. Соответственно подразделению потоков вводят понятия сопротивлений пазового, лобового и дифференциального рассеяний, сумма которых определяет индуктивное сопротивление рассеяния фазы обмотки статора или ротора. Для расчета сопротивлений рассеяния помимо размеров магнитопровода и обмоточных данных машины необходимо знать удельные коэффициенты магнитной проводимости пазового Хп, лобового Хл и дифференциального рассеяний Хд. Под удельной магнитной проводимостью понимают магнитную проводимость, отнесенную к единице расчетной длины магнитопровода с учетом ослабления поля над радиальными вентиляционными каналами:

где Хи, х-ж и х33 — индуктивные сопротивления самоиндукции обмоток /, 2 и 3, обусловленные их сцеплением с полными потоками.

люса и между полюсами неодинаков (см. 1.13). В связи с этим сопротивление самоиндукции якорной обмотки имеет некоторые особенности. При вращении ротора воздушный зазор под осью фазы якорной обмотки непрерывно меняется от минимального значения (ось фазы совпадает с продольной осью полюсов ротора) до максимального (ось фазы совпадает с осью q междуполюсного пространства, см. 1.14). Из-за изменения зазора проводимость магнитного потока по осям полюсов и междуполюсного пространства различна. Поэтому сопротивления самоиндукции якорной обмотки рассматривают раздельно по продольной и поперечной осям; в теории синхронных машин эти сопротивления обычно называются сопротивлениями реакции якоря.

Индуктивные сопротивления самоиндукции, или, как их называют, индуктивные сопротивления рассеяния обмоток, характеризуют поля рассеяния, потоки которых сцеплены с витками каждой из обмоток в

Б. Индуктивные сопротивления самоиндукции и взаимоиндукции.

Дифференциальное рассеяние. Допустим сначала, что наличие пазов сказывается в том, что амплитуды индукции всех гармоник поля уменьшаются в &5 раз [см. равенство (23-5)]. Тогда сопротивления самоиндукции всех гармоник поля выражаются равенством (23-10), если заменить в нем &об на feo6v и разделить результат на v2, так как поток
Рассеяние скоса. При скосе пазов или полюсов статора и ротора относительно друг друга рассеяние увеличивается, так как э. д. с. и индуктивные сопротивления самоиндукции от основной гармоники поля при этом не изменяются, а э. д. с. и сопротивления взаимной индукции уменьшаются. В этом случае рассеяние возникает за счет основной гармоники поля машины.

Индуктивные сопротивления самоиндукции, или, как их называют, индуктивные сопротивления рассеяния обмоток, характеризуют поля рассеяния, потоки которых сцеплены с витками каждой из обмоток в отдельности. Методы их расчета более сложные, но для машин различных типов имеют много общего. Поля рассеяния статора и ротора рассматривают раздельно. Потоки рассеяния каждой из обмоток, кроме того, подразделяют на три составляющие: пазового, лобового и дифференциального рассеяния. Соответственно подразделению потоков вводят понятия сопротивлений пазового, лобово-

При расчете несимметричного режима в фазных координатах каждый элемент, например вектор узловых токов I, определяется (11.1), т. е. содержит комплексы фазных токов. Соответственно каждый элемент матрицы Zy определяется (11.4), т. е. содержит активные сопротивления, а также сопротивления самоиндукции и взаимоиндукции.

Основное преимущество метода симметричных составляющих состоит в понижении размерности решаемой системы уравнений при расчете установившегося режима в частном, но практически важном случае, когда равны взаимные междуфазные индуктивности, а также и фазные активные сопротивления и сопротивления самоиндукции. Например, при исследовании режимов, вызванных несим-метричЕшми нагрузками, можно не считаться с различием сопротивлений взаимной индукции между фазами и принять собственные сопротивления фаз одинаковыми.

Дифференциальное рассеяние. Допустим сначала, что наличие пазов сказывается в том, что амплитуды индукции всех гармоник поля уменьшаются в k& раз [см. равенство (23-5)]. Тогда сопротивления самоиндукции всех гармоник поля выражаются равенством (23-10), если заменить в нем &об на ko$v и разделить результат на v2, так как поток Фч, гармоники v, согласно (23-7), обратно пропорционален v-.

Обозначая магнитные сопротивления сердечника и зазора:

Уменьшение н. с. wj^, т. е. улучшение класса точности, осуществляют уменьшением магнитного сопротивления сердечника: сердечник изготовляют без стыка и из лучших магнитных сплавов (типа пермаллой).

Метод стабилизации напряжения изменением магнитного сопротивления сердечника статора основан на наложении на спинку статора управляемого внешнего поля. Отличительной особенностью является то, что система потребляет максимальную мощность регулирования при холостом ходе, когда генератор не нагружен, и минимальную - в номинальном рабочем режиме. Внешняя и регулировочная характеристики МЭГ с подмагничиванием спинки статора представлены на 1.9.

Следует подчеркнуть, что переход от механического пути изменения магнитного сопротивления сердечника к электромагнитному не вносит принципиальных отличий в физическую картину. В частности, одним из методов изменения магнитного сопротивления сердечника электромагнитным путем может быть подмагничивание сердечника, как это имеет место в магнитных усилителях, приведенных в гл. 3. В дальнейшем будут рассмотрены именно такие модуляторы.

2. Нарисуйте схемы механического и электромагнитного изменения магнитного сопротивления сердечника и объясните их работу.

стью витков обмотки). Так как магнитное сопротивление воздуха значительно больше магнитного сопротивления сердечника, поток Фз' можно считать совпадающим по фазе с током и прямо пропорциональным ему. Это дает возможность учитывать э. д. с., наводимую потоком рассеяния, с помощью сопротивления рассеяния х$>.

воздух и показанный на 4-3 условно (Поток рассеяния может быть сцеплен лишь с частью витков обмотки). Так как магнитное сопротивление воздуха значительно больше магнитного сопротивления сердечника, поток Фзг можно считать совпадающим по фазе с током и прямо пропорциональным ему. Это дает возможность учитывать э. д. с., наводимую потоком рассеяния, с помощью сопротивления рассеяния Xs1-Так как положительные направления для тока и наведенной потоком ф э. д. с. совпадают, то сумма приложенного напряжения и наведенной э. д. с. равна падению напряжения в активном сопротивлении и сопротивлении рассеяния:

что невозможно. 132. Неправильно. Чагнитный поток Ф, так же как и электрический ток, является скалярной величиной. 133. Правильно. 134. Неправильно. Возможно, ваш выбор основан на том, что Н,\> Н,2, но ведь ri-0, составит 100%. 148. Правильно. 149. Неверно. Вспомните, чему равна производная от синусоидальной функции. 150. Вы ошибаетесь. В данном случае следует применить закон полного тока. 151. Правильно. 152. Неверно. При введении сердечника потокосцепление увеличивается и, следовательно, индуцированные ЭДС И ток создают поток, направленный встречно основному потоку, что приводит к уменьшению суммарного тока в катушке. 153. Правильно. 154. Неправильно. Внимательней прочтите определение магнитного потока 1Г)5. Правильно. 156. Неверно. Не только магнитное, но и электрическое поле. 157. Это невозможно, так как в катушке будет наводиться ЭДС индукции. 158. Неверно. Вихревые токи — результат явления взаимоиндукции. Следовательно, их изменение вызывает ответную ЭДС в катушке. 159. Неправильно. Вы забыли, что у латуни n, = const и, следовательно, зависимость между В и Я линейная. 160. Вы ошибаетесь. После насыщения магнитное поле растет только в результате изменения тока в катушке. 161. Правильно. В этот момент магнитный поток Ф = 0. 162. Неправильно. Следует исходить не из длины контура, а из значения полного тока. 163. Неверно, так как ток зависит от сопротивления сердечника. 164. Вы ошибаетесь. В данном случае / = 5D, т. е. катушка длинная. 165. Неверно. Вспомните, в каком направлении действуют силы на стороны рамок. 166. Наоборот. 167. Это утверждение справедливо. 168. Правильно. 169. Правильно. 170. Неверно. Чем больше Д/, тем больше ошибка при определении магнитного напряжения на этом участке, так как поле неоднородно. 171. Неверно. Вы забыли правила дифференцирования. 172. Неверно. См. консультацию № 100. 173. Неправильно. Прочтите консультацию № 181. 174. Правильно, так как индуктивность L пропорциональна ад2. 175. Неправильно. Это уравнение отражает только режим холостого хода. 176. Правильно. 177. Правильно. 178. Правильно, так как относительная длина проводника уменьшается. 179. Неверно. Вы не учли знак минус в выражении для ЭДС: е= —d\;/d/. 180. Правильно. Сначала сила F>> G и груз движется ускоренно, но по мере увеличения скорости ток / уменьшается, так как увеличивается противо-ЭДС Е. Наступает момент, когда f=G и движение становится равномерным. 181. Неперно. В этом случае возникает

Установим связь комплексных магнитного сопротивления сердечника ZM и эквивалентного электрического сопротивления Za катушки с этим сердечником, пренебрегая активным сопротивлением обмотки и потоком рассеяния ( 22-29). Поскольку

Для увеличения сопротивления сердечника вихревым токам, а следовательно, для уменьшения этих токов и потерь от них стальные сердечники при частоте тока 50 гц набираются из изолированных друг от друга листов стали толщиной 0,35—0,5 мм, а при более высоких частотах из еще более тонких листов или лент.

В мощных трансформаторах, при номинальной нагрузке ток /0 составляет лишь несколько процентов от тока Ilt что является результатом сравнительно малого магнитного сопротивления сердечника вследствие высокой магнитной проницаемости стали. При номинальном напряжении и номинальной нагрузке падения напряжения в обмотках 1^г\ + ш2/-^ и /j"/~r'f + /wL^I составляют обычно в трансформаторах несколько процентов от напряжения и\. Поэтому отношение Ul к ?/2 близко к коэффициенту трансформации с.