Электрические машины и трансформаторы

Электротехника
Электрические машины и трансформаторы
Определение фазных и линейных токов приемников
Электрическая машина
Принцип действия асинхронного двигателя
Трансформаторы

Векторная диаграмма трансформатора

Переходные процессы в трансформаторах
Трансформаторные устройства специального назначения
Холостой ход трансформатора
Опыт короткого замыкания
Трехобмоточный трансформатор
Измерительные трансформаторы.
Электрические двигатели и генераторы
Асинхронный генератор
Параметры асинхронной машины 
Регулирование скорости вращения

Однофазные асинхронные двигатели.

Асинхронный преобразователь частоты 
Генераторы переменного тока
Трехфазный синхронный генератор
Несимметричная нагрузка трехфазного генератора
Однофазный синхронный генератор
Синхронный двигатель 
Синхронные машины заводов Советского Союза
Машины постоянного тока – генераторы и двигатели
Генератор с параллельным возбуждением
Электромашинные усилители
Электромашинные преобразователи тока
 

Электродвижущие силы при несинусоидальном поле.

 На рис. 3-21 представлена кривая поля (сплошная линия), созданного, например, вращающимися полюсами.

Рис. 3-21. Кривая поля и ее гармоники.

Ее можно разложить на гармоники, причем вследствие симметрии кривой относительно оси абсцисс и максимальной ординаты в разложении будут иметь место только синусоиды нечетного порядка, показанные на рис 3-21 пунктиром.

Все гармоники поля вращаются относительно статора с одной и той же частотой, равной частоте вращения полюсов. Полюсное деление первой или основной гармоники равно , полюсное деление -й гармоники равно /ν. Таким образом, ν-я гармоника поля имеет в ν раз больше полюсов, чем первая гармоника.

Электродвижущая сила, наведенная в фазе обмотки ν-й гармоникой поля, равна:

          (3-23)

где

          (3-24)

– частота v-й гармоники э.д.с., в ν раз большая, чем частота f1 первой гармоники э.д.с.;

          (3-25)

– поток, соответствующий v-й гармонике поля;

          (3-26)

– обмоточный коэффициент для v-й гармоники э.д.с.

Обмоточный коэффициент k01 для первой гармоники, очевидно, не отличается от k0, рассмотренного нами ранее; k0ν для высших гармоник отличается от k01, так как сдвиг по фазе э.д.с. сторон витка и э.д.с. катушек, составляющих катушечную группу, зависит от номера гармоники v.

Сдвиг по фазе э.д.с. сторон витка, наведенных v-й гармоникой поля, равен vγ, где γ – сдвиг сторон витка в электрических градусах для первой гармоники поля; следовательно,

          (3-27)

Коэффициент распределения для v-й гармоники рассчитывается по формуле

          (3-28)

Значения kуν и kpv для гармоник э.д.с. приведены в табл. 3-1 и 3-2.

Таблица 3-1

у/τ

kу1

kу3

kу5

kу7

1

1

1

1

1

8/9

0,985

0,866

0,643

0,342

5/6

0,966

0,707

0,259

-0,259

4/5

0,951

-0,588

0

-0,588

7/9

0,940

0,500

-0,174

-0,766

2/3

0,866

0

-0,866

-0,866

 Таблица 3-2

q

kр1

Kр3

kр5

kр7

2

0,966

0,707

0,259

-0,259

3

0,960

0,667

0,217

-0,177

4

0,958

0,654

0,205

-0,158

5

0,957

0,646

0,200

-0,149

8

0,955

0,641

0,194

-0,141

9

0,955

0,640

0,194

-0,140

 (Знаки перед значениями kуν и kpv учитываются при определении мгновенного значения результирующей э.д.с.)

Из табл. 3-1 следует, что путем выбора шага мы можем значительно уменьшить амплитуды высших гармоник в кривой фазной э.д.с.

Действующее значение фазной э.д.с.

.          (3-29)

Так как в обычных случаях амплитуды высших гармоник сравнительно с амплитудой первой гармоники невелики, мы можем практически считать:

          (3-30)

где f1 и k01 определяются для первой гармоники, а Ф (индекс «м» здесь и в последующем опускаем) – по первой гармонике кривой поля (или приближенно по действительной кривой поля).

Гармоники фазных э.д.с. трехфазной обмотки с номером, кратным трем, совпадают по фазе, прочие гармоники фазных э.д.с. (5, 7, 11, 13. 17, ...) той же обмотки будут сдвинуты по фазе на 120°.

Следовательно, при соединении обмотки звездой в линейной э.д.с. все гармоники с номером, кратным трем, пропадают:

.          (3-31)

При соединении обмотки треугольником мы также не будем иметь в линейном напряжении гармоник с номером, кратным трем, так как при таком соединении все эти гармоники по контуру, составленному из трех фаз об мотки, будут в любой момент времени направлены в одну и ту же сторону (фазы обмотки для гармоник с номером, кратным трем, могут рассматриваться как последовательно соединенные генераторы).

Электротехника