взаімоіндуктівность розглянутої секції з іншими комутованими секціями, що лежать в одному і тому ж шарі даного паза; М до -взаімоіндуктівность розглянутої секції з іншими комутованими секціями, що лежать в сусідніх пазах. Так як L c = M n , те
. (2.51а)
Позначаючи повний струм у всіх секціях, що лежать в кожному шарі, через i п = i 1 + i 2 + В· В· В· + I n отримуємо
. (2.52)
Рівняння (2.52) за формою відповідає рівнянню (2.46а), тобто комутацію декількох секцій, що лежать поруч в одному пазу, можна розглядати як комутацію однієї секції, що має початковий струм i п протягом часу Т п .
Середня величина реактивної е.р.с. при комутації всіх секцій, що лежать в кожному шарі паза, з урахуванням (2.42):
. (2.53)
Відповідно з умови е р.ср + е к.ср = 0 повинна вибиратися і середня величина коммутирующей е.р.с.
Зазвичай Оі < u п , що обумовлює деякі особливості комутації. Типова діаграма зміни струму паза i n при комутації показана на рис. 2.36, а. На першому етапі, коли починається комутація секцій n-го паза, триває комутація секцій попереднього ( n -1) - го паза.
З умови середньо прямолінійною комутації маємо
В
Рис. 2.36 - Графік зміни струму паза (а) і розподіл струму між окремими секціями паза (б) в процесі комутації:
1 - 4 - струми в сторонах секцій верхнього шару паза,
5 -8 - те ж, нижнього шару паза
, (2.54)
Тому
. (2.54а)
Іншими словами, наявність комутуючих секцій в попередньому пазу зменшує швидкість зміни струму в секціях розглянутого паза. Протягом часу Т ' п , коли відбувається комутація секції тільки n -го паза, швидкість зміни струму i п максимальна і дорівнює ( di п / dt) n = A v а / П‰ з .
Коли починається процес комутації в секціях подальшого ( N +1) - го паза, швидкість зміни струму знову сповільнюється:
(2.54б)
Токи між пазами, в яких знаходяться комутовані секції, розподіляються відповідно величинам комутуючих Е.Д. с. і кількістю секцій, які перебувають у режимі комутації. Розподіл струмів між короткозамкненими секціями одного паза визначається в основному їх активними опорами, включаючи опір щіткового контакту. Воно носить в значною мірою випадковий характер (рис. 2.36, б), що пояснюється нестабільністю щіткового контакту.
У розглянутому випадку величина залишкового струму, виникає при порушеннях комутації,
,
а електромагнітна енергія, що виділяється на дузі при іскрінні, пов'язаному з розривом залишкового струму,
.
Способи поліпшення комутації. У сучасних машинах основним засобом поліпшення комутації є застосування додаткових полюсів, за допомогою яких у комутаційної зоні створюється магнітне поле, індукує комутуючу е.р.с. е до . ср необхідної величини. Тільки в машинах малої потужності (менше 300 Вт) вдається обійтися без додаткових полюсів.
В
Рис. 2.37 - Зрушення щіток з геометричної нейтрали (а) і крива результуючого магнітного поля в зоні установки щіток (б)
Створення коммутирующей е.р.с. шляхом зрушення щіток з геометричної нейтрали 0 - 0 на деякий кут О± за фізичну нейтраль (рис. 2.37), так щоб комутовані секції виявилися в зоні дії магнітного поля з індукцією В рез необхідної величини і напрямки, застосовується вкрай рідко. У цьому випадку вдається домогтися безіскрової роботи машини тільки для одного напрямку обертання і при однієї певної навантаженні. Змінювати ж зрушення щіток в залежності від напрямку обертання та режиму роботи машини практично дуже складно.
Додаткові полюси встановлюють між головними полюсами (Рис. 2.38). Вони створюють у зоні комутації магнітне поле з індукцією В до такої величини, щоб під час обертання якоря в комутованих секціях индуктироваться е.р.с. е к.ср = - е р.ср .
В
Рис. 2.38 - Розташування додаткових полюсів в машині:
1 - додаткові полюси, 2 - обмотка додаткових полюсів, 3 - обмотка збудження, 4 - головні полюси
В
Обмотку додаткових полюсів включають послідовно в ланцюг якоря, а магнітну систему виконують ненасиченої. Тому комутуюча е.р.с. е к.ср ви...
