Сопротивление эквивалентное

где L0 — индуктивность коммутируемой секции; Rc — активное сопротивление секции и петушков; гь /-2 — сопротивление щеточного контакта набегающего и сбегающего краев щетки; iit iz—токи, протекающие через набегающий и сбегающий края щетки; ек — ЭДС внешнего поля, или коммутирующая ЭДС.

числа различных факторов. Труднее всего поддается математическому описанию процесс изменения сопротивления щеточного контакта набегающего и сбегающего краев щетки при движении щетки по коллектору. Сложность заключается в том, что удельное сопротивление щеточного контакта — функция многих переменных (плотности тока, атмосферных условий, продолжительности работы машины, температуры коллектора, площади контакта и т. д.). Многочисленные исследования вольт-амперных характеристик щеток показали, что сопротивление щеточного контакта — нелинейная функция плотности тока. Следовательно, (15.1) — нелинейное дифференциальное уравнение и решения в общем виде не имеет. Точное решение (15.1) возможно только численными методами, приближенное — путем аппроксимации действительной зависимости сопротивления щеточного контакта от плотности тока какой-либо простой зависимостью, причем точность приближения во многом зависит от принятых допущений. В настоящее время имеются следующие теории коммутации: 1) классическая; 2) на основе допущения Л?/щ = const; 3) оптимальной коммутации. Общие допущения для этих теорий: 1) полное механическое совершенство щеток и коллектора при любых частотах вращения; 2) толщина изоляционной прокладки между коллекторными пластинами бесконечно мала.

Одной из первых появилась гипотеза непрерывного контакта, т. е. контакта, при котором ток равномерно распределяется по всей поверхности щетки. Основное допущение, вытекающее из гипотезы и положенное в основу классической теории коммутации, следующее: постоянство удельного сопротивления щеточного контакта и независимость его от плотности тока, т. е. гщ — const. Однако эта гипотеза не могла объяснить характера зависимости падения напряжения в щеточном контакте от плотности тока; кроме того, удельное сопротивление щеточного контакта, как показали эксперименты, — явно выраженная функция плотности тока под щеткой.

Отличительной особенностью классической теории, разрабо- &Vm,b тайной Е. Арнольдом, является допущение: удельное сопротивление щеточного контакта считается постоянным независимо от плотности тока в контакте и от контактной поверхности. Это равносильно аппроксимации вольт-амперной характеристики щеточного контакта прямой линией, исходящей из начала координат ( 15.4). Несмотря на то что такая аппроксимация довольно приближенная и справедлива только при малых плотностях тока, выводы классической теории коммутации используются в настоящее время очень широко. Основное значение

где Rm — полное сопротивление щеточного контакта; 5Ь S2, 5Щ — площади контакта набегающего, сбегающего краев щетки и всей поверхности щетки.

Если считать, что сопротивление щеточного контакта обратно пропорционально площади поверхности соприкосновения щетки с пластиной, то ток в коммутируемой секции изменяется так же, как при идеальной прямолинейной коммутации:

На заводах расчет проводился по среднему значению реактивной ЭДС, т. е. обе теории дали практически одинаковые рекомендации ек.ср+ер.ср = 0. Однако методологически уподоблять коллектор механическому выпрямителю нельзя, так как этим затушевывается характер электромагнитных процессов в машине постоянного тока. Кроме того, теория коммутации сопротивлением не могла ответить на ряд вопросов: какие проводимости учитывать при определении среднего значения реактивной ЭДС? какой выбирать форму наконечника добавочного полюса? и т. д. Разногласия вызвал вопрос о том, что делать, если сопротивление щеточного контакта нелинейно зависит от площади поверхности сопрокоснове-ния. До сих пор встречаются рекомендации импульсно менять значение коммутирующей ЭДС, чтобы пульсации ЭДС соответствовали изменению сопротивления щеточного контакта **.

В других секциях паза, как показали опыты, изменение тока зависит не только от коммутирующей ЭДС, но и от сопротивления щеточного контакта. Когда несколько секций, расположенных рядом в пазу, замкнуты накоротко щеткой, распределение тока между ними зависит от их активного сопротивления и индуктивности рассеяния. Но так как для ряда расположенных секций пазовый поток является общим, индуктивность рассеяния очень мала ( 4.8) и влияние сопротивления секции и щеточного контакта велико. Сопротивление щеточного контакта меняется довольно хаотично (см. § 4.3), в связи с чем столь же хаотично меняется и ток в восьми секциях, обозначенных цифрами на 4.9,6. Однако скачкообразное изменение тока в одной секции, ведет к резкому изменению тока в других короткозамкну-тых секциях, причем суммарный их ток, пропорциональный полному току паза, меняется плавно ( 4.9,а). Скорость изменения тока максимальна в отрезок времени Г, когда происходит коммутация секций только одного паза.

Вследствие того, что на характер изменения тока в секциях влияет сопротивление щеточного контакта, носящего в значительной сте-

При отсутствии искрения большая часть тока проходит через первые две зоны. Чем больше плотность тока, тем больше образуется мелких токопроводящих частиц, следовательно, с ростом тока сопротивление щеточного контакта падает, а падение напряжения растет незначительно. Так как процесс образования токопроводящих частиц является инерционным и зависит от температуры контактного слоя, необходимо при снятии вольт-амперной характеристики делать выдержку в 3...4 мин с неизменной плотностью тока, перед тем как измерять падение напряжения.

где /эф=/=+/-. — эффективная плотность тока, равная сумме постоянной и переменной составляющих ( 4.16). Усредненное сопротивление щеточного контакта

генераторов системы. Поэтому относительно зажимов одного генератора электроэнергетическую систему можно рассматривать как активный двухполюсник, содержащий источник э. д. с. и комплексное сопротивление, эквивалентное всей нагрузке системы ( 20.19).

Для определения степени компаундирования проведено экспериментальное определение зависимостей напряжения и тока в системе гармонического возбуждения от тока нагрузки основной обмотки генератора при различных коэффициентах мощности нагрузки. При этом гармоническая обмотка работала через выпрямитель на сопротивление, эквивалентное сопротивлению обмотки возбуждения возбудителя. При холостом ходе генератора в системе устанавливался ток, равный току возбуждения возбудителя при номинальном напряжении на выходе генератора.

Основными параметрами конденсаторов являются емкость, индуктивность, активное сопротивление и постоянная времени разряда. Суммарное активное сопротивлени>:. от которого зависят потери мощности, включает в себ* сопротивление обкладок, металлических вводов, утечки и сопротивление, эквивалентное диэлектрическим потерям (Лп>. определяющее tg5.

контура; гх- — активное сопротивление первичной обмотки; гст = — Wi(l — 0>5Д^02]/Рсту — сопротивление, эквивалентное потерям в стали; Н — напряженность магнитного поля, возникающая в маг-нитопроводе при индукции Вэк ( 4.17). Размерность линейных величин, входящих в данные формулы, — сантиметры (см).

Потери в собственной емкости индуктивной катушки. Кроме потерь в проводе намотки дополнительные потери возникают и в диэлектрике собственной емкости. Последовательное сопротивление, эквивалентное этим потерям:

где 2дИН=6,2/52- 10~2 — аэродинамическое сопротивление, эквивалентное динамическому напору выходящего из машины воздуха; Z = Sz — аэродинамическое сопротивление воздухопровода.

Путем ряда эквивалентных упрощений (замен) исходная схема приводится к виду, показанному на 2.6, где R — сопротивление, эквивалентное всем внешним участкам цепи. Затем определяется общий ток /. После этого возвращаемся к промежуточным схемам и определяем напряжение на ее участках. По известным напряжениям на участках находим токи на всех участках, конкретно для схемы, представленной на 2.5.

где Raig — сопротивление, эквивалентное трем сопротивлениям /?а, Rt и Rg, включенным параллельно, причем введены обозначения постоянных времени

Путем ряда эквивалентных упрощений (замен) исходная схема приводится к виду, показанному на 2.6, где R — сопротивление, эквивалентное всем внешним участкам цепи. Затем определяется общий ток /. После этого возвращаемся к промежуточным схемам и определяем напряжение на ее участках. По известным напряжениям на участках находим токи на всех участках, конкретно для схемы, представленной на 2.5.

Последовательное соединение. Как указывалось, схема 2.6 представляет собой последовательное соединение участков цепи ab и be. Эту схему можно представить так, как показано на 2.7, где Rab — сопротивление, эквивалентное сопротивлению участка ab\ Rbc — сопротивление, эквивалентное сопротивлению участка be. Полученная схема представляет собой последовательное соединение сопротивлений.

В схему 2.9 входят активные сопротивления первичной и вторичной? обмоток TI и га, индуктивные сопротивления рассеяния первичной и вторичной обмоток х\ и хз, а также сопротивление, эквивалентное потерям в стали, г\ч и сопротивление взаимной индукции х{2.