Способы устранения вибрации якоря

Как видно из формулы Q _т и рисунке в некоторые моменты времени тяговые усилия Q _т обращается в нуль. При наличие противодействующей силы Q _мех, изменяющейся в соответствии с механической характеристикой ЭМ и стремящейся оторвать якорь от сердечника, это может привести к вибрации якоря, когда Q _мех > Q _т якорь отходит от сердечника, а при Q _т > Q _мех снова притягивается. Если чистота t = 50 Гц, то якорь совершает 100 колебаний в секунду, что нежелательно, ибо происходит повышенное механическое изнашивание и возникает шум.

Одно из эффективных средств против вибрации якоря – уменьшение пульсаций тягового усилия с помощью магнитных экранов (к.з. витков), охватывающих часть сечения сердечника, и многофазных ЭМ. К.З. виток из проводниковых материалов (медь, латунь) охватывает 70-80 % полюса ЭМ.

Принцип работы к.з. витка заключается в следующем. Общий поток ЭМ Ф разветвляется на поток Ф 1, который происходит по неохваченной витком части полюса, и на поток Ф 2, который проходит через часть, охватывающую к.з. витком.

При этом в витке индуцируется э.д.с. е к.з. и возникает i к.з., сдвинутых по отношению к l к.з. на угол g0 и определяют весьма незначительной индуктивностью витка. Для упрощения принимаем g0 = 0. Это ток возбуждает магнитный поток Ф к.з, который охватывает к.з. виток и вместе с частью основного потока образует поток Ф 2, проходящий через часть полюса, охваченную витком, и сдвинутый во времени по отношению к потоку Ф 1 на угол j.

Сила притяжения ЭМ складываются из двух пульсирующих составляющих, но сдвинутых во времени.

Благодаря сдвигу по времени общая сила притяжения пульсирует много меньше и минимальное значение ее остается выше силы отталкивая, чем и исключается вибрация якоря.

Пульсации Q т зависят от угла j, они будут отсутствовать при двух условиях: 1) Ф 1 = Ф 2; 2) 2j = p, т.е. угол = 900. Под пульсациями усилия понимают отношения значений переменой составляющей к постоянной.

В системах с к.з. витком сдвиг потоков на 90⁰ практически невозможен. На практике j = 50-80⁰.

Минимальные значения пульсаций получается при соблюдении первого условия.

В трехфазном ЭМ результирующая сила, действующая на якорь во времени не меняется. Однако вибрация якоря полностью не устраняется. При прохождении магнитного поля в каждой фазе через нуль сила, развиваемая этой фазой равна нулю.

В результате точка приложения равнодействующей силы тяги всех трех фаз перемещается по телу якоря. Поскольку точка приложения противодействующей силы неизменна, то из-за этого возникает вибрация якоря.