Характеристики электромеханического преобразователя Часть2 : САМ СЕБЕ ЭЛЕКТРИК : Статьи : ElectroMaster

Если машина имеет по три фазных обмотки на статоре и роторе, то справедливы будут следующие равенства:

для статора:

для ротора:

где и – модули ЭДС соответственно статорной и роторной обмоток.

Исходя и понятия главного магнитного поля и поля рассеяния, представим и потокосцепления машины в виде главного потокосцепления и потокосцепления рассеяния.

При этом в дальнейшем будем понимать, что главное потокосцепление обмотки обусловлено созданным ею главным полем, проходящим и сквозь статорную, и сквозь роторную обмотки или магнитопроводы, на которых эта обмотка размещена.

Потокосцеплением рассеяния, в отличие от главного поля, обусловлено той частью магнитного поля рассеяния, которое проходит лишь сквозь одну статорную обмотку или магнитопровод, или только лишь сквозь одну роторную обмотку или магнитопровод.

То есть потокосцепление рассеяния не сцеплено одновременно с обмотками статора и ротора.

Исходя из понятия главного потокосцепления, будем определять в дальнейшем главную индуктивность статорной или роторной обмотки (фазы), как частное от деления модуля главного потокосцепления данной обмотки (фазы) на величину (амплитуду) тока, протекающего по этой обмотке (фазе):

(1.32)

В рассматриваемом нами случае электрическая машина имеет три статорные и три роторные обмотки, которые сцеплены одна с другой главными магнитными потоками взаимной индукции. Этот поток взаимной индукции определен главной взаимной индуктивностью. В связи с тем, что оси обмоток соответствующих фаз статора (ротора) относительно друг друга смещены на угол 2π/m, где m – число фазных обмоток машины, потокосцепление магнитного поля одной фазы с другой фазой можно выразить зависимостью:

(1.33)

Или в общем случае:

(1.34)

С учетом (1.32) и (1.33) можно определить главную взаимную индуктивность между фазами, например:

(1.35)

Для трехфазной обмотки и , поэтому

При этом из (1.34) следует, что главные взаимные индуктивности между фазами в трехфазных электрических машинах отрицательные:

(1.36)

В таких же соотношениях находятся и главные взаимные индуктивности между фазами в трехфазных роторных обмотках.

Обмотки статора и ротора также сцеплены магнитным потоком. Это показано на рис. 1.

Потокосцепление статорной обмотки с роторной обмоткой в функции угла между ними будет иметь зависимость:

(1.37)

где – потокосцепление между обмотками (фазами) статора и ротора при угле

Главная взаимная индуктивность между статорной и роторной обмотками определяется зависимостью:

(1.38)

Для удобства проведения анализа системы электропривода пользуются таким понятием, как главная индуктивность обмотки, например, статора или ротора.

Эта индуктивность определяется как соотношение максимального потокосцепления статорной (роторной) обмотки со всеми обмотками, размещенными на статоре (роторе), к амплитуде тока в этой же обмотке статора (ротора).

Для трехфазной обмотки статора она определяется зависимостью:

(1.39)

А для трехфазной обмотки ротора она определяется зависимостью:

(1.40)

С учетом (1.32) и (1.36) в соответствие с законом Кирхгофа, согласно которому , после подстановки в (1.39) значений:

(1.41)

получаем:

(1.42)

Если обмотка статора в общем случае содержит фаз, а обмотка ротора фаз, то главная индуктивность каждой из этих обмоток определяется зависимостью:

(1.43)

(1.44)

Так же, как и понятие главной индуктивности обмотки, вводится понятие главной взаимной индуктивности между статорной обмоткой (одной фазой) и роторными обмотками (всеми фазами), величина которой определяется как соотношение максимального потокосцепления всех обмоток ротора с обмоткой статора, к амплитуде тока в этой роторной обмотке:

(1.45)

Сопоставляя (1.45) с (1.39) и производя аналогичные преобразования, получаем:

(1.46)

Если же определяется главная взаимная индуктивность между фазой ротора и всеми фазами статора, то в силу того, что в общем случае m₁≠m₂, получаем:

(1.47)

Глава 2. Математическое описание динамических процессов электромеханического преобразования энергии в обобщенной электрической машине

Обобщая уравнение (1.27) с учетом (1.28) применительно к машине, имеющей произвольное число обмоток на статоре и роторе, запишем уравнение для k-го контура в виде:

(1.48)

где: – ЭДС в k-том контуре, определенная в соответствии с (1.29) и равная сумме трансформаторных ЭДС и ЭДС самоиндукции.

При k≠n проявляется трансформаторная ЭДС, связанная с изменением тока в каждом из контуров:

(1.49)

При k=n проявляется ЭДС самоиндукции, обусловленная током в той же k-й обмотке:

(1.50)

Второй член суммы в (1.48) является ЭДС вращения, обусловленной изменением взаимной индуктивности k-го контура с каждым из n контуров при k≠n, а при k=n ЭДС вращения определена изменением k-го контура, например, при явно выраженных полюсах или пазах на магнитопроводе статора или ротора.

Трансформаторная ЭДС индуктируется и при взаимно неподвижных, и при взаимно перемещающихся обмотках, а ЭДС же вращения проявляется только во взаимно перемещающихся обмотках или при взаимном перемещении магнитопроводов.

Рассмотрим распределение электрической мощности в машине.

Для этого правую и левую части (1.48) умножим на ток , протекающий в данном контуре.

Информация для контакта:

394018, Воронеж, Володарского, 37-А, кв. 29

E-mail: nikolaijuriev@hotmail.com