Учебное пособие: Синхронные машины. Машины постоянного тока
Следовательно, реактивная э.д.с. eр, пропорциональная производной di/dt, будет
зависеть от величины тока ia в момент коммутации, т.е.
в разные моменты времени она будет различной. Если пренебречь периодом коммутации
Тк по сравнению с временем Т0 между двумя
последовательными коммутациями, то можно считать, что производная
 , (2.111)
а реактивная э.д.с.
 , (2.112)
где  – максимальное
значение реактивной э.д.с, которое имеет место при максимальном токе якоря Iam.
Таким образом, реактивная э. д.с.
совпадает по фазе с током якоря. Она пропорциональна частоте вращения n (период
коммутации Тк обратно пропорционален n) и
току якоря Iа, так же как в машинах постоянного тока.
Трансформаторная э.д.с. индуктируется в коммутируемой
секции переменным магнитным потоком машины. Так как магнитный поток изменяется
по закону Ф = Фmsinωt, то при установке щеток на геометрической нейтрали
 , (2.113)
где ωc – число витков в секции.
Следовательно, если не учитывать небольшого угла γ, то
она будет сдвинута относительно реактивной э. д. с. на 90°. Результирующая
э.д.с. в коммутируемой секции будет изменяться по синусоидальному закону и в
некоторые моменты времени будет иметь максимальное значение
 . (2.114)
Установка дополнительных полюсов обеспечивает компенсацию
реактивной э.д.с. Трансформаторная же э.д.с. остается нескомпенсированной и
создает добавочный ток, замыкающийся через щетки. Это ухудшает коммутацию
машины, а следовательно, может вызвать опасное искрение и значительные радиопомехи.
Особенно неблагоприятные условия возникают при пуске двигателя, когда
трансформаторная э. д. с. достигает большой величины из-за увеличенных значений
пускового тока и потока возбуждения.
По указанной причине коллекторные машины переменного тока
средней и большой мощностей не получили широкого применения. В коллекторных
двигателях малой мощности трансформаторная э.д.с. невелика и практически не
ограничивает его нагрузку, как это имеет место в более мощных машинах. Однако
срок службы щеток, коллектора и всей машины при работе на переменном токе
сокращается по сравнению со сроком службы на постоянном токе.
Список литературы
1.
Копылов И.П. Электрические машины.
– М.: Энергоиздат, 2004.
2.
Брускин Д.Э., Зерохович А.Е., Хвостов
В.С. Электрические машины. Т. 1,2. – М.:, Высш. шк., 1987.
3.
Токарев Б.Ф. Электрические машины,
– М.: Энергоиздат, 1990.
4.
Копылов И.П. Математическое
моделирование энергетических машин. Учебник. – М.:, Высш. шк., 2001.
5.
Гольдберг, Свириденко Я.С. Проектирование
электрических машин. Учебник для ВТУзов. – М.:, Высш. шк., 2001.
6.
Иванов-Смоленский А.В. Электрические
машины. – М.:, Энергия, 1988.
7.
Кацман М.М. Электрические машины.
– М.: Энергоиздат, 1990.
8.
Вольдек А.И. Электрические машины.
– Л.: Энергия, 1984.
[1] В дальнейшем для
обозначения потока первых гармоник магнитного поля, основных гармоник э.д.с. и
токов в формулах и на векторных диаграммах будут применяться соответствующие
буквенные символы без индекса «1»,
[2] Для обозначения
величин в относительных единицах используют те же буквенные символы, но со
звездочками
[3] В генераторном и
двигательном режимах чередование полярности главных и добавочных полюсов
различно, чем и объясняется наблюдающаяся иногда разница в искрении щеток
машины при генераторном и двигательном режимах.
[4] Это не относится к
электродвигателям с последовательным возбуждением, в которых коммутационная
напряженность машины определяется условиями эксплуатации и при малых частотах
вращения может быть большей из-за увеличения тока якоря.
|
