ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СХЕМА ОБМОТОК. ТОКИ, ПОТОКОСИЕПЛЕНИЯ И ИНДУКТИВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ТРЕХФАЗНОГО ИНДУКТОРНОГО ДВИГАТЕЛЯ

Согласно принндау обратимости, электрическая машина может работать как в генераторном, так и в двигательном режиме, однако многофазные индукторные машины с совмещенной (расщепленной) обмоткой, которые будут рассмотрены ниже, используются в основном как тихоходные двигатели. Отметим, что нет никаких ограничений для работы индукторной машины на больших скоростях при наличии специального высокочастотного источника питания. При работе в качестве высокочастотных генераторов они потребляют, как и асинхронные машины, реактивную мощность, поэтому применяются только в специальных случаях.

Начнем анализ с рассмотрения электрической схемы двигателя, приведенной на рис. 5.32. Для большей наглядности характера протекающих в ней токов она в развернутом виде приведена на рис. 5.44. С учетом полярности постоянного тока в приведенной схеме фазные величины - токи и напряжения - могут быть представлены в виде постоянной и переменной составляющих:

Для симметричной трехфазной системы приведенные выражения для токов и напряжений подчиняются следующим условиям:

Электрическая схема соединения обмоток трехфазного индукторного двигателя

Рис. 5.44. Электрическая схема соединения обмоток трехфазного индукторного двигателя

Заметим, что напряжение щ и ток /о в рассматриваемом случае обусловлены внешним источником постоянного тока, включенного в нулевые точки.

Формулы потокосцеплений для полуфаз обмоток, полагая связи между током и потоком линейными, запишем как

Собственные и взаимные индуктивности, определяющие пото- косцепления (5.83), могут быть рассчитаны двумя путями. Пер- вый - на основе спектра гармоник магнитного поля, создаваемых МДС от каждой состаатяющей тока. Удобный для представления процессов энергопреобразования, он малопригоден для определения индуктивностей, так как требует учета большого числа гармоник магнитного поля. Другой недостаток связан с тем, что раздельный поиск гармоник поля от каждой гармоники МДС не допускает возможности учета влияния насыщения. Поэтому мы используем другой путь, имея в виду, что МДС обмоток имеет сосредоточенный характер, что позволяет упростить поставленную задачу.

На рис. 5.45 приведена схема замещения магнитной системы (см. рис. 5.32, б), в которой для упрощения магнитные сопротивления стальных участков приняты равными нулю (|ХСТ = °°), а для потоков рассеяния - бесконечности (ц = 0). (Заметим, что здесь при необходимости возможно учесть влияние насыщения, чего принципиально нельзя сделать в первом случае.)

Схема замещения машигной системы для модуля трехфазного двигателя

Рис. 5.45. Схема замещения машигной системы для модуля трехфазного двигателя

Значения собственных и взаимных LJk индуктивностей найдем на основе расчета магнитньтх потоков (потокосцеплений), который дня данной схемы удобно провести методом узловьтх потенциалов. При МДС только от одной из катушек F, (от остальных

МДС равны нулю) разность потенциалов U{2 (рис. 5.45) равна

где j = 1,2,..., 6 = 2т, a Gsj - проводимость зубцового деления/ статора при учете только основной гармоники (8.4):

Магнитный поток j-го зубца найдется из выражения Ф; =(Fj ~Un)Gj, которое с учетом (5.84) и (5.85) преобразуем к виду

где р, = Gt / G0 - относительная глубина изменения проводимости зубцового деления, а угол

Магнганый поток на произвольном зубце, создаваемый МДС /у, равен

или после подстановки (5.84) и (5.85)

Приведенные выражения для магнитных потоков существенно упростятся, если пренебречь членами, содержащими (if. Даже при

pi = 0,8, что соответствует предельно возможному на практике значению, они в пять и более раз меньше по сравнению с соответствующими величинами, характеризующими постоянные и переменные составляющие потока. С учетом принятого допущения найдем собственные индуктивности/-и фазы (полуфазы)

и взаимные интуитивности с другими полуфазами

Здесь

Подставляя уравнения для потоков (5.86) и (5.87) в последние выражения, найдем их значения

в рассматриваемом случае число палуфаз т= 3.

Подставляя найденные выражения индуктивностей (5.88) и (5.89) в (5.83), с учетом (5.80) и (5.82) для потокосцеплений получим следующие выражения:

Здесь /_о - постоянная составляющая индуктивности фазы с учетом се взаимоиндукгавности с другими фазами:

она увеличена на значение индуктивности /„, обусловленное полями рассеяния; L - переменная составляющая индуктивности с учетом связей с другими фазами, которая определяется переменной состаашющей проводимости воздушного зазора G:

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >