ЭДС витка

ЛЕКЦИЯ № 15

Тема: ЭДС обмотки статора.

Цель: Изучить физическую сущность процесса образования основной и высших гармоник ЭДС, меры борьбы с высшими гармониками.

План: 1. ЭДС витка.

2. ЭДС секции и катушечной группы.

3. ЭДС фазы обмотки.

Литература: 1. Бургардт К.А., Просужих Р.П.

«Корабельные электрические машины».

Часть 2. 1980., стр. 74-84.

Лекция обсуждена и одобрена на заседании кафедры

Протокол № _____ от «_____» _____________200 г.

Преподаватель: Просужих Р.П.

Лекция № 15. ЭДС обмотки статора. Высшие гармоники ЭДС

ЭДС витка.

На предыдущей лекции было показано, что виток обмотки статора состоит из двух проводников, уложенных в пазы под разноименными полюсами, и лобовых частей, которые соединяют эти проводники.

В соответствии с законом электромагнитной индукции в каждом проводнике при его пересечении магнитным потоком ротора наводится ЭДС. Если шаг витка диаметральный, а распределение индукции магнитного поля синусоидальное, то ЭДС витка определяется формулой:

e = e₁ + e₂ = B_m ℓ v Sin(wt),

где: ℓ – длина активной части двух проводников (сторон) витка (м);

B_m - амплитуда индукции магнитного потока (Т);

w - угловая частота вращения ротора (рад/с).

v – линейная скорость поля относительно статора (м/с).

Выразив индукцию B_m через магнитный поток, можно получить формулу для определения действующего значения ЭДС витка. При этом следует учесть, что распределение индукции обычно не является синусоидальным, поэтому в ЭДС витка содержатся высшие гармонические составляющие и необходимо рассматривать их отдельно. В частности, для первой гармоники основной частоты f₁ при y = t можно получить формулу:

E_1В = 2Е_{1 пр} = 4,44f₁ Ф_1m.

Определим среднее значение ЭДС проводника, выразив ее через среднее значение индукции магнитного поля

.

Линейную скорость v выразим через частоту f:

.

Учтем полученное выражение .

Для перехода к действующему значению ЭДС проводника

используем коэффициент формы поля

.

Теперь можно определить действующие значения ЭДС проводника и витка:

.

.

Для высших гармонических составляющих ЭДС порядка гармоник m формула ЭДС витка имеет вид Е_mВ = 4,44 f_mФ_mm.

Определим теперь влияние укорочения шага b на величину ЭДС витка как для первой, так и для высших гармоник порядка m. Укорочение шага витка характеризуется формулой:

.

Введем понятие коэффициент сокращения шага К_b, который равен отношению ЭДС витка при укороченном шаге Е_Ву к ЭДС витка при диаметральном шаге Е_Вt.

. Отсюда Е_Ву = к_b Е_Вt.

Для определения величины к_b рассмотрим пример, в котором индукция магнитного поля содержит основную m = 1 и пятую m = 5

Date: 2016-02-19; view: 3057; Нарушение авторских прав