Круговое вращающееся магнитное поле

При круговом поле электрическая машина имеет лучшие показатели (КПД, cosφ и т. д.), чем при других видах вращающегося магнитного поля. Поэтому обычно машины выполняют так, чтобы можно было создать  круговое поле.

Рис. 4.14.   Расположение   обмоток   фаз   на статоре двухполюсной трехфазной машины

 

В трехфазной машине на статоре расположена симметричная трехфазная обмотка (рис. 4.14), у которой оси фаз АХ, BY и СΖ сдвинуты в пространстве на угол 120°; при питании ее симметричным трехфазным током получим круговое вращающееся магнитное поле. На рис. 4.14 для простоты фазы обмотки показаны сосредоточенными, но распределение МДС, образуемое каждой фазой, следует считать синусоидальным. Ввиду того что в рассматриваемой обмотке фазы АХ, BYи CZсмещены в пространстве на 2π/3, а токи в них сдвинуты во времени на угол 2π/3, получим следующие выражения для составляющих МДС в точке x от каждой из фаз:

Результирующую МДС в точке x можно получить путем сложения отдельных ее составляющих FxA, FxB, FxC. При этом обратновращающиеся волны МДС исчезают, а результирующая  МДС

В двухфазной машине круговое вращающееся поле возникает в случае, если оси фаз АХ иBY (рис. 4.15, a) сдвинуты в пространстве на половину полюсного деления τ, т. е. на 90°, а питающие напряжения (токи отдельных фаз IA и IB) (рис. 4.15,б) сдвинуты во времени на угол 90° (IB=±jIA).  Для составляющих МДС, образуемых этими токами, получим следующие выражения:

 

Рис. 4.15.  Схема двухполюсной  двухфазной  машины  (б)  и  расположение  на статоре  обмоток  ее фаз  (а)

 

При этом  уравнение  бегущей  волны  принимает  вид

В общем случае, при числе фаз т>2, их оси должны быть сдвинуты так, чтобы между ближайшими фазами сдвиг в электрических градусах составлял αэл= 2π/т. Поскольку геометрические и электрические градусы связаны соотношением αэл=pαreом, для образования кругового вращающегося поля оси соседних фаз должны быть сдвинуты в пространство на угол αreом= 2π/тр. Токи фаз должны быть сдвинуты  во  времени на угол 2π/т.

При рассмотрении условий создания кругового вращающегося поля предполагалось, что все фазы обмотки одинаковы, т. е. имеют одно и то же число витков, выполнены проводом одинакового сечения (т. е. имеют одинаковое сопротивление и индуктивность) и получают питание от симметричной многофазной системы напряжения. Если числа витков обмоток отдельных фаз не равны, то для создания кругового вращающегося поля нужно так подобрать значения питающих напряжений, чтобы МДС каждой из обмоток были равны между собой. Если оси двух фаз не смещены на требуемый угол α, то для создания кругового вращающегося поля требуется питать обмотку от несимметричной системы напряжений. Этот случай крайне редок и в дальнейшем рассматриваться не будет.






Рекомендуемый контент




Copyright © 2010-2017 housea.ru. Контакты: info@housea.ru При использовании материалов веб-сайта Домашнее Радио, гиперссылка на источник обязательна.