324 (24)

324 9. Obliczanie obwodu magnetycznego maszyn prądu przemh

fazowych. Projektując maszynę oblicza się skuteczną wartość prądu magne sującego l_m nie wyznaczając udziału poszczególnych harmonicznych. Pn^. tycznie zgodne z doświadczeniem wyniki otrzymuje się z zależności wynikającej z wyrażenia na amplitudę podstawowej harmonicznej przestrzennego rozkładu przepływu

K _P

(9.76)

Podstawiając do tej zależności sumę napięć magnetycznych wzdłuż połowy długości zamkniętej linii L (rys. 9.2), tj.

(9-77) otrzymuje się skuteczną wartość prądu magnesującego w maszynie trójfazowej

(9.78)

/ P^EU" 1,35 Nk_wX

Rys. 9.30. Przykładowy rozkład pola w maszynie indukcyjnej / — charakterystyka magnesowania do wyznaczania rozkładu pola; 2 — rozkład przepływu; i — zniekształcony rozkład pola; 4 — podstawowa harmoniczna rozkładu pola; 5 — suma wyższych

harmonicznych rozkładu pola

czym: p — liczba par biegunów; N — szeregowa liczba zwojów uzwojenia fazowego; k»i — współczynnik uzwojenia dla podstawowej harmonicznej.

Stosowana jest również metoda obliczania prądu magnesującego na podstawie sumy napięć magnetycznych wyznaczonych wzdłuż linii przechodzą* cej przez szczelinę w miejscu oddalonym od osi pola o kąt ^ — 30+36°. Gdyby rozkład pola B(x) w szczelinie był odkształcony tylko przez trzecią harmoniczną, to wartość indukcji wynikająca z odkształconego rozkładu byłaby równa wartości harmonicznej podstawowej w punkcie przesuniętym od osi pola o kąt 30°. Ponieważ w rozkładzie B(x) istnieją także harmoniczne wyższego rzędu niż trzecia, to przecięcie harmonicznej podstawowej z rozkładem B(x) występuje przy kącie nieco większym, np. 35° (rys. 9.30).

Jeżeli w znamionowych warunkach pracy maszyny napięcia magnetyczne w strefie zębowo--żlobkowej są duże, a w strefie jarzmowej — małe, to rozkład pola B(x) jest silnie spłaszczony i przecięcie z jego podstawową harmoniczną następuje w punkcie o jeszcze większym kącie, np. na rys. 9.30 kąt ten jest równy 42°.

Można więc obliczać napięcie magnetyczne dla indukcji B_s cos 35°« * 0,82 B_t. Po obliczeniu dla tej indukcji sumy napięć magnetycznych (I U)₀,₈₂t albo przelicza się otrzymaną wartość wg zależności

20- —yi SI = 1,22(20)0.82*

COS 35

albo podstawia się do wzoru

. _ P(20)o,82* _P(20)q42* m-m

^m 1,35 cos 3S⁰-Nk,i j 1,107 Nk_wl

Przy takim postępowaniu unika się wprawdzie korzystania ze współczynników k„, a, oraz k_B — dokładność uzyskanych wyników zależy jednak od trafności oszacowania kąta ijr określającego położenie punktu przecięcia podstawowej harmonicznej rozkładu pola z tymże rozkładem B(x).

Na podstawie prądu magnesującego /„ oraz sem E oblicza się reaktancję główną maszyny

X_m = Y (9.80)

9.8. Obliczanie przepływu całkowitego maszyny synchronicznej

9.8.1. Obliczanie charakterystyki magnesowania maszyny

W celu zaprojektowania uzwojenia wzbudzającego oraz obliczeniowego prognozowania zachowań maszyny w różnych stanach pracy trzeba ra.in. obliczyć jej przepływ całkowity przy.