432 (12)

432

11. Straty mocy i sprawność maszyn prądu przemiennenn

^OrU) ⁼ “2 tQrU)

Z COS jferW O

ktf-fortf ⁺ U

s«n jTflrw k(k²-VCr_W)²

t ■ 2,4,6...

(U.32a)

przy czym

**<r)

gdzie: b_lfW — rozwarcie żłobka wirnika lub stojana; t_llrt — podziałka żłobkowa stojana lub wirnika; k — kolejna nieparzysta oraz parzysta liczba naturalna.

Z wykresu k_Q = /(y^ — rys. 11.5 - wynika, że dla v = 1, a więc dla podstawowej harmonicznej żłobkowej, największy wzrost strat występuje w przypadku 2bjt, w 1,8,

Dalszą przyczyną zwiększenia strat mocy w przyszczelinowej warstwie zębów jest koncentracja linii pola magnetycznego w narożach głowicy zęba wskutek zwężenia jego przekroju. Zwiększenie strat ujmuje współczynnik k'_Q — rys. 11.6,

W obliczeniach strat mocy na powierzchni rdzenia użłobkowanego, np. maszyny indukcyjnej, należy więc za pole powierzchni rdzenia S_r, przyjąć sumę pól powierzchni głowic wszystkich zębów

Rys. 11.6. Współczynnik k'_Q w zależności od wymiarów głowicy zęba

przy czym: Q — liczba żłobków w rozpatrywanym rdzeniu; l_F« — długość rdzenia; — szerokość głowicy zęba (rys. 11.6).

Otrzymany zaś ze wzoru (11.31) wynik trzeba pomnożyć przez współczynnik fcgfcg, przy czym współczynnik k_Q — wg wzoru (11.32a) oraz współczynnik k'_Q — wg rys. 11.6.

Prądy występujące w uzwojeniach o cewkach rozłożonych wzniecają w szczelinie maszyny pola magnetyczne o rozkładzie trapezowo-schodkowym. Powierzchniowe straty mocy obciążeniowe (schodkowe) powstają w rdzeniach poruszających się względem wyższych harmonicznych przestrzennego rozkładu tego pola i mają duże wartości przede wszystkim w masywnych rdzeniach wirników maszyn synchronicznych.

Analityczne ujęcie strat powierzchniowych obciążeniowych jest trudniejsze niż strat reluktancyjnych, a to ze względu na dużą liczbę jednocześnie występujących harmonicznych pola magnetycznego wywołujących prądy wirowe o różnych częstotliwościach. W obliczeniach tego rodzaju strat mocy zakłada się, że:

—    rozkład pola magnetycznego w szczelinie jest podobny do rozkładu przepływu;

—    szczelina powietrzna jest jednakowa na całym obwodzie i równa ók_c, przy czym k_c — współczynnik Cartera;

—    przyszczelinowe powierzchnie rdzeni są gładkie, bez rozwarć żłobkowych;

—    przenikalność magnetyczna oraz rezystywność rdzenia jest stała i jednakowa dla każdej wnikającej weń fali pola elektromagnetycznego niezależnie od częstotliwości.

Straty mocy na powierzchni rdzenia wirnika są wywołane wyższymi harmonicznymi pola magnetycznego, wznieconego przez przepływ stojana.

28 Projektowanie marnym Aktrymyd