Обмоточный коэффициент

Произведение коэффициентов распределения,  укорочения шага и скоса пазов называют обмоточным коэффициентом. Следовательно, обмоточный коэффициент для v-й гармонической

Этот коэффициент показывает, насколько уменьшается ЭДС обмотки переменного тока вследствие ее распределения по нескольким пазам, укорочения шага и скоса пазов по сравнению с сосредоточенной обмоткой. При этом общая формула для ЭДС принимает  вид

Ниже приведены значения коэффициентов распределения kр, укорочения шага kу и обмоточного коэффициента коб, вычисленных для обмотки, имеющей q  = 3; α = 20°; у/х  = 7/9:

Распределение обмотки по нескольким пазам, укорочение ее шага и скос пазов позволяют получить практически синусоидальную ЭДС даже при не вполне синусоидальном потоке. Из данных, приведенных выше, следует, что при q = 3, α = 20° и у/τ = 7/9 амплитудные значения высших гармонических ЭДС малы по сравнению с первой. Их отношения для пятой, седьмой и девятой гармонических при прямоугольной форме магнитного потока составляют:

Третья гармоническая ЭДС имеет наибольшее значение:

Однако в трехфазных электрических машинах третьи и кратные им гармонические ЭДС, индуцированные во всех фазах, совпадают по времени, как в трехфазном трансформаторе (см. § 2.11). При соединении обмотки статора по схеме «звезда» (Y) эти гармонические во всех фазах имеют одинаковое направление и взаимно компенсируются, вследствие чего в линейных напряжениях они отсутствуют. При соединении обмотки статора по схеме «треугольник» (Δ) ЭДС третьих и кратных им гармонических, суммируясь, образуют в замкнутом контуре токи соответствующей частоты, которые не выходят во внешнюю сеть. Следовательно, и в рассматриваемом случае линейные напряжения не содержат гармонических, кратных трем. Однако во избежание излишнего нагрева и увеличения потерь мощности, создаваемых этими токами, в трехфазных машинах большой и средней мощности соединение обмоток по схеме Δ не следует применять.

Таким образом, при конструировании обмоток в большинстве случаев необходимо принимать меры для уменьшения пятой и седьмой гармонических, которые оказывают наиболее сильное влияние. Как было указано выше, это достигается путем укорочения шага. При укорочении шага на 1/5 полюсного деления (y = 0,8τ) исчезает пятая гармоническая в кривой ЭДС; при укорочении шага на 1/7 полюсного деления (y = 0,856τ) исчезает седьмая гармоническая. Обычно укорочение шага выбирают в пределах между 1/5 и  1/7 полюсного деления, что обеспечивает значительное уменьшение пятой и седьмой гармонических. В некоторых одно- и двухфазных микромашинах, а также машинах малой мощности для уменьшения третьих гармонических ЭДС иногда применяют укорочение шага на 1/3 полюсного деления.

Формулу (4.27) используют для определения ЭДС, индуцированных в обмотках статора и ротора электрической машины. При этом берут соответствующие числа витков обмотки и обмоточные коэффициенты. При неподвижном роторе частота тока в его обмотке f2 равна частоте тока в обмотке статора f1, и соотношение между ЭДС статора Е1 и ротора Е2 определяется в основном соотношением их чисел витков (как и в трансформаторе):

,

где w1 и w2  — числа витков в фазе статора и ротора; kоб1 и  kоб2 — соответствующие обмоточные коэффициенты.

Если ротор вращается, то f1 ≠  f2 и соотношение между величинами Е1 и Е2 изменяется.






Рекомендуемый контент




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