ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.04.2024
Просмотров: 180
Скачиваний: 2
Среднее значение э. д. с. самоиндукции
р |
2грФ С |
(5-10) |
&L — Wc |
||
|
1 к |
|
и при постоянстве индуктивности секции |
|
|
77* |
Іа |
(5-11) |
&L = —7р-- • |
||
К
В каждом пазу якоря обычно размещены стороны нескольких секций, окруженные общим магнитным потоком (рис. 4-2, в). При полном шаге обмотки (или небольшом укорочении его) соседними щетками одновременно переключаются секции, стороны которых размещены в верхнем и нижнем слоях одного паза (рис. 3-9). Таким образом, в рассматриваемой секции будет наводиться э. д. с. взаимо индукции вследствие изменения магнитного потока, вызванного изменением тока другой переключаемой секции соседней щеткой.
Если Ьщ> tR, то каждая щетка одновременно замыкает несколько соседних секций и изменение тока в секциях с расположенными в од ном слое паза сторонами приводит также к изменению магнитного потока рассеяния, вследствие этого в рассматриваемой секции на водится э. д. с. взаимоиндукции от изменения тока соседних переклю чаемых секций. Взаимоиндуктивность МСп между рассматриваемой секцией и другими секциями, связанными с ней общим магнитным потоком, зависит от взаимного положения этих секций и размеров паза. Общая э. д. с. взаимоиндукции
ем = |
%еМп= 2 |
d ( М спіп) |
|
dt |
|||
|
|
Э. д. с. ем имеет одинаковое направление с э. д. с. вь, так как магнитный поток ф0 является частью общего потока рассеяния катушки.
Средняя скорость изменения тока в переключаемых секциях определяется уравнением (5-9). Если принять взаимоиндуктивность МСп за период коммутации постоянной, то среднее значение э. д. с. взаимоиндукции
Ем = р * 2 М 0п. |
(5-12) |
Вследствие одинакового направления ем и eL э. д. с. взаимо индукции, так же как э. д. с. самоиндукции, замедляет процесс из менения тока в переключаемой секции, поэтому их можно объединить в общую реактивную э. д. с.
еР = б?ь+ем . |
(5-13) |
Б. Э. д. с. от поперечного потока якоря. При вращении якоря проводники переключаемой секции пересекают неподвижный поток якоря и в них наводится э. д. с., направление которой совпадает с направлением тока в начале переключения секции (рис. 4-7). Следовательно, э. д. с. от потока якоря замедляет процесс изменения тока в секции.
75
Если в зазоре над сторонами переключаемой секции магнитная индукция, обусловленная поперечной намагничивающей силой об мотки якоря, равна Baq, то э. д. с. в секции от потока якоря
e aq = 2 B aqWС&Ѵ |
(5-14) |
Рассмотренные три э. д. с.: eh, ем и eaq замедляют процесс изменения тока в переключаемой секции, пропорциональны току обмотки якоря и скорости вращения якоря.
В. Э. д. с. от потока индуктора. В зоне коммутации, кроме потока якоря, может быть магнитный поток главных полюсов (при смещении токораздела с геометрической нейтрали) или же поток добавочных полюсов. При вращении якоря в проводниках переклю чаемой секции наводится э. д. с. от пересечения этого потока, вели чина которой определяется формулой, аналогичной (5-14),
ек = 2.Вк^ с^2^2* |
(1о-15) |
Индукция Вк в зазоре над сторонами переключаемой секции обусловлена намагничивающей силой главного или добавочного по люса. Направление э. д. с. е„ зависит от направления магнитного потока и направления вращения якоря и определяется по правилу правой руки (рис. В-2).
5-3. Определение реактивной э.д.с.
А. Э. д. с. самоиндукции переключаемой секции. Так как опре деление мгновенного значения э. д. с. представляет сложную задачу, то обычно ограничиваются вычислением только среднего значения этой э. д. с. за период коммутации (5-10).
Магнитный поток срс, созданный током переключаемой секции, для удобства расчета принято делить на несколько частей: одна из них — фл — замыкается вокруг лобовых частей секции, две другие —
фп и фк — вокруг |
активных |
частей секции (рис. 5-6, |
а), причем |
поток фп замыкается поперек |
паза, а поток фн — между |
вершинами |
|
зубцов (рис. 5-6, |
б). |
|
' |
Магнитный поток, приходящийся на единицу длины рассматрива емого участка секции, равен произведению намагничивающей силы іѵсіс секции и удельной магнитной проводимости X для потока рассеяния этого участка. Таким образом, магнитный поток, прихо дящийся на единицу длины лобовой части секции,
Тлі — ^ЛІѴсі'с
и магнитные потоки, приходящиеся на единицу длины активной части секции,
фпі= ^п^сіс и фкі= 4кшсг'с-
Значительная часть пути потока рассеяния проходит в материа лах с магнитной проницаемостью ц0, поэтому насыщение стальных участков пути не оказывает влияния на величину этого потока и удельные магнитные проводимости Хл, Хи, можно считать по стоянными.
76
Общий поток рассеяния секции с длиной двух лобовых частей 21п и длиной двух активных частей 2Гг
<РЪ= Тлі • 2^л "f" ?ні ■2/j -j- <Ркі• 2/jj = |
(^л• 2/л -j-^п* 2^2 + Хв • |
2/ä)i P |
t f c ~ |
|
= 2лцГ |
2г/ѵс, |
(5-16) |
где>. =^п + ^к + ^л4?' является |
удельной магнитной проводимостью |
||
потока рассеяния, приведенной к активной части секции.
Рис. 5-6. Магнитный поток секции: а — части потока по длине секции, б — части потока в поперечном се чении паза
Так как обмотка якоря, состоящая из N проводников, делится на S секций, присоединенных к К = S коллекторным пластинам, то
_ N _ N
W° ~ 2S~ ~~2К *
Согласно (4-1), NIа — A2kDH2, следовательно,
|
Wcla = ~ 2 K ~ |
И Фс-------- К---- • |
||||
Если |
DН2 и flK— диаметры |
якоря и коллектора, а ѵ2 и ѵк — |
||||
их окружные скорости, |
то при Ьщ — Ьк |
|
|
|||
|
JT |
Ьщ |
к |
ЬкР ц 2І Рц |
71Д и |
’ |
так как |
к~~ ѴК~ |
6ѵк~ |
ѵ2 |
~~ Кѵ22 |
||
КЪк — nDK. |
|
|
|
|
|
|
77
После подстановки значений Фс и Тк в (5-10) |
получается |
El —2Их1^аР^А%- |
(5-17) |
Б. Э. д. с. взаимоиндукции переключаемой секции. Форма и вели чина реактивной э. д .с . В секциях, одновременно переключаемых одной и той же щеткой (при петлевой обмотке) или соседними щет ками (при волновой обмотке), наводится э. д. с. взаимоиндукции. На рис. 5-7 представлена катушка петлевой обмотки, состоящая из трех секций, и стороны двух других катушек, расположенные в тех же пазах. Так как секции катушки охватываются общим магнитным потоком (в пазовой части и в лобовой части), то коэффициент МСп
взаимоиндукции между ними можно принять равным коэффициенту |
||||||
Lc самоиндукции секции. |
Ширина щетки А выбрана |
равной |
21/2 |
|||
коллекторным делениям. |
Положение щетки |
и |
направление |
тока |
||
|
в секциях соответствует началу пе |
|||||
|
реключения секции 3. |
|
|
|
||
|
Изменение |
тока |
в |
секциях |
||
|
происходит со сдвигом во времени |
|||||
|
на tK = 60/(Кп) и для |
простоты |
||||
|
предположено |
прямолинейным |
||||
|
(рис. 5-8, а). |
Скорость |
|
изменения |
||
|
магнитпого |
потока, |
созданного |
|||
|
этим током, |
остается |
постоянной |
|||
|
|
(5-9), поэтому величины э. д. с. |
|
|
|
самоиндукции (5-11) и взаимоин |
|
Рис. 5-7. |
Катушка из трех секций |
дукции (5-12) |
сохраняются неизмен- • |
до |
начала коммутации |
ными в течение всего периода ком |
|
|
|
мутации. На |
рис. 5-8, б э. д. с. |
самоиндукции изображена прямоугольником, высота прямоуголь ника соответствует величине э. д. с. El, а ширина равна периоду коммутации. При МСп = Ьс каждый из прямоугольников изобра жает также э. д. с. взаимоиндукции Ем, наводимую рассматриваемой секцией в других секциях, связанных общим магнитным потоком.
Чтобы определить реактивную э. д. с. ерз в секции 3, необходимо, согласно (5-13), сложить ординаты прямоугольника Els с ордина тами прямоугольников Emss и Еміз, расположенными над прямо угольником Els, так как учитывается э. д. с. взаимоиндукции только в период коммутации секции 3. Результат сложения приведен на рис. 5-8, б. Изменение реактивной э. д. с. секций 2 и 3 показано на рис. 5-8, г и д.
Под влиянием э. д. с. взаимоиндукции реактивная э, д. с. полу чается переменной при прямолинейном изменении тока в переклю чаемых секциях. При увеличении ширины щетки (Ьщ > Ьк) проис ходит сложение э. д. с. самоиндукции и э. д. с. взаимоиндукции, однако вследствие одновременного увеличения периода коммутации среднее значение реактивной э. д. с. уменьшается.
Ступенчатая огибающая э. д. с. еР1, еР2 и еѵз, представленная на рис. 5-8, е, соответствует изменению реактивной э. д. с. секций одной катушки.
78
