-відношення амплітуди першої гармоніки В вm1 індукції поля збудження в повітряному зазорі до амплітуді В Вm дійсного розподілу цієї індукції; коефіцієнт потоку порушення k ф = Ф/Ф в - Відношення потоку Ф, створеного обмоткою збудження в повітряному зазорі, до потоку першої гармоніки Ф в цього поля (потоку взаємної індукції).
Визначимо ці коефіцієнти для неявнополюсного і явнопо-люсной машин. На рис. 1.17, а , б показано розподіл магнітного поля збудження в повітряному зазорі в межах одного полюсного поділу для неявнополюсного машини. На одне полюсное поділ ротора доводиться значне число пазів (20-40), тому можна прийняти, що розподіл індукції в повітряному зазорі вздовж окружності якоря (суцільна лінія) має трапецеїдальний характер. Якщо розглядати обмотку збудження як однофазну, розподілену на частини ОіП„ колу ротора, то при зазначеному розподілі індукції поля збудження отримаємо для поля першої гармоніки (штрихова лінія)
B в m1 = 4B в m k р.в / ПЂ, (1.4)
де - коефіцієнт розподілу для обмотки збудження; Оі = Z в2 / Z 2 - коефіцієнт заповнення колу ротора обмоткою збудження, рівний відношенню числа пазів ротора Z в2 , заповнених провідниками обмотки, до повного числа Z 2 пазових поділок ротора.
Отже, коефіцієнт форми кривої поля збудження
. (1.5)
Магнітний потік порушення
Ф = О± Оґ П„ l i B в m (1.6 )
В
Рис. 1.17 - Магнітне поле обмотки збудження в повітряному зазорі
неявнополюсного і явнополюсной машин
При трапецеїдальними розподілі індукції потік Ф можна вважати складається з двох частин: потоку Ф ', відповідного частини (1 - Оі ) П„ колу ротора, незаповненою обмоткою, й потоку Ф В», відповідного частини ОіП„ колу ротора, в пазах якої покладена обмотка збудження:
Ф = Ф '+ Ф'' = B в m (1-Оі) П„ l i + 0,5 B в m ОіП„ l i = B в m П„ l i (1-Оі/2). (1.7)
Потік першої гармоніки поля збудження
Ф в = 2B в m 1 П„ l i /ПЂ (1.8)
Отже, коефіцієнт потоку порушення
(1.9)
З урахуванням (1.7) розрахунковий коефіцієнт полюсного перекриття
О± i = Ф/(П„ l i B в < sub> m ) = 1-Оі/2. (1.10)
На рис. 1.17, в , г показано розподіл магнітного поля збудження в повітряному зазорі в межах одного полюсного поділу для явнополюсной машини.
При проектуванні явнополюсних синхронних машин вживаються заходи, щоб крива розподілу поля збудження в повітряному зазорі (суцільна лінія) наближалася до синусоїди (для цього повітряний зазор виконують нерівномірним), проте отримати ідеальний розподіл не вдається. Тому поряд з першою га-рмонікой (штрихова лінія) є і ряд вищих гармонік. Форма розподілу магнітного поля і коефіцієнт k в залежать від коефіцієнта полюсної дуги О± i = b р /П„ і форми повітряного зазору, тобто від відносин Оґ макс /Оґ і Оґ/П„. Зазвичай О± i = 0, б5 Г· 0,75; Оґ макс /Оґ = L Г· 2,5 і Оґ/П„ = 0,01 Г· 0,05. За цих умов k в = 0,90 Г· l, 20. p> Коефіцієнт магнітного потоку k ф також залежить від форми розподілу магнітного поля і являє собою відношення площ, обмежених даними кривими. При зазначених вище значеннях b р /П„ , Оґ макс /Оґ і Оґ/П„ коефіцієнт k ф = 0,92 Г· 1,10.
З урахуванням (1.6) і (1.8) розрахунковий коефіцієнт полюсного перекриття
О± i = 2k в k Ф /ПЂ. (1.11)
1.5 Робота синхронного генератора під навантаженням. Реакція якоря
Розглянемо роботу трифазного синхронного генератора в автономному режимі, коли до фаз обмотки якоря підключені рівні і однорідні опору. У цьому випадку при симетричному навантаженні по фазним обмоткам генератора проходять рівні струми, зрушені за часом відносно один одного на 120 В°. Ці струми створюють магнітне поле якоря, що обертається з частотою n 1 , рівній частоті обертання ротора n 2 . Отже, магнітні потоки якоря Ф а і збудження Ф в будуть взаємно...
