Главная | Обратная связь

Переменного тока: а,б) – двухполюсная обмотка с диаметральным

шагом; в) – двухполюсная обмотка с диаметральным шагом;

 

Подставляя (5.11) и (5.12) в (5.9), получаем

. (5.13)

Практический интерес представляет действующее значение ЭДС первой гармоники

. (5.14)

ЭДС для витка с диаметральным шагом (рисунок 5,8,б) складывается из ЭДС двух проводников, находящихся под полюсами разной полярности

, (5.15)

а ЭДС катушки с диаметральным шагом равна

. (5.16)

ЭДС, индуктируемые в катушке высшими гармониками магнитной индукции, рассчитываются по аналогичным соотношениям

, (5.17)

где ν - порядок пространственной гармоники.

Магнитный поток Ф_νm определяется из соотношения

. (5.18)

Для пространственных гармоник магнитного поля f_ν = f₁.

Для катушки с укороченным шагом (как на рисунке 5.6,в) ЭДС уменьшается, что связано с уменьшением магнитного потока Ф_m (рисунок 5.8,в). Коэффициент укорочения к_у определяется отношением геометрической суммы ЭДС двух проводников (рисунок 5.8,в)

(5.19)

к арифметической сумме, определяемой по (5.15), т.е.

, (5.20)

где - характеризует относительный шаг обмотки.

Следовательно, ЭДС катушки с укороченным шагом рассчитывается по формуле

. (5.21)

Укорочение обмотки помимо экономии обмоточных материалов позволяет существенно уменьшить действие высших гармоник маг­нитной индукции, что показано на рисунке 5.8,в.

Выбирая, например, укорочение можно добиться полного устранения действия пятой гармоник магнитной индукции, т.к. ЭДС в противоположных проводниках витка от этой гармоники поля равны по величине, но направлены навстречу друг другу.

 

Рисунок 5.8 – Распределение магнитной индукции под полюсом:

а – разложение индукции на гармонические;

Б – ЭДС витка с диаметральным шагом; в – ЭДС витка с

Укороченным шагом

На практике чаще всего применяют укорочение , что позволяет существенно уменьшить одновременно и пятую, и седьмую гармоники, наиболее проявленные в общей кривой ЭДС.

ЭДС катушечной группы, состоящей из q последовательно соединенных и расположенных в соседних пазах катушек определяется как геометрическая сумма векторов ЭДС отдельных катушек, сдвинутых в пространстве на угол

Рисунок 5.9 – ЭДС катушечной группы

Например, при q=3, 2р=2 и z =18, угол α составляет 20°. На рисунке 5.9 эти ЭДС показаны тремя векторами, каждый из которых представляет собой действующее значениеЭДС одной катушки.

Из построения следует, что геометрическая сумма рассматриваемых ЭДС, равная

, (5.22)

меньше арифметической суммы ЭДС отдельных катушек qЕ_к. Таким образом, распределение катушек, составляющих фазу обмотки, по пазам приводит к уменьшению результирующей ЭДС, что учитывается коэффициентом распределения, равным

. (5.23)

Выражение для ЭДС фазы обмотки статора (для первой гармоники) записывается в виде

, (5.24)

где - обмоточный коэффициент для первой гармоники;

(5.25)

число последовательно соединенных витков фазы.

Для определения высших гармоник ЭДС фазы используют соот­ношение

, (5.26)

где ; ; . (5.27)