322 (24)

322    9. Obliczanie obwodu magnetycznego maszyn prądu przemień™,**

9.6. Napięcie magnetyczne w biegunie

Napięcie magnetyczne w rdzeniu bieguna pełnym, tj. bez żłobków i otworów, oblicza się z niewielkim nadmiarem zakładając taki sam równomierny rozkład pola w nabiegunniku, jak i w pieńku. Wówczas

(9.71)

ć/_p ~ t/p2 * blp₂(h_pl +h_p2)

przy czym: h_pl, h_p2 —jak na rys. 7.22.

Natężenie pola magnetycznego H_p2 odczytuje się z charakterystyki magnesowania ferromagnetyka dla indukcji B_p2 w pieńku bieguna obliczoną z zależności

w której: — strumień całkowity w szczelinie; x_f — współczynnik rozproszenia uzwojenia wzbudzającego; b_p2 — szerokość pieńka bieguna, wg rys. 7.22; l_Ptp2 — długość stalowych elementów pieńka.

W przypadku biegunów składanych z blachy

(9.72b)

przy czym: l_p2 — długość pieńka bieguna; k_Fc — współczynnik zapełnienia; k_Pc = 0,95■+•0,98 — dla biegunów składanych z wykrojów o grubości I -r-2 mm, k_Fe = 1 — dla biegunów masywnych lub składanych z grubych płyt.

Jeżeli strumień rozproszony wokół uzwojenia wzbudzającego jest duży, np. większy niż 15% strumienia głównego, to w obliczeniach napięcia magnetycznego U_p należy uwzględnić nierównomierny rozkład pola wzdłuż osi bieguna. Do wzoru (9.71) podstawia się wówczas — zamiast H_p — natężenie średnie obliczone np. na podstawie interpolacji parabolicznej

(9.73)

H_pmr=^H'+4H"+H")

przy czym poszczególne natężenia pola wyznacza się z charakterystyki magnesowania na podstawie indukcji w części bieguna:

— górnej, tj. przyszczelinowej (9.74a)

— środkowej

(9.74b)

— dolnej, tj. przyjarzmowej

(9.74c)

przy czym: A_apl — przewodność magnetyczna dla strumienia rozproszonego między nabiegunnikami; A„_p2 — przewodność magnetyczna dla strumienia rozproszonego między pieńkami (punkt 9.8.2).

Jeżeli w nabiegunniku znajdują się żłobki uzwojenia klatkowego, to napięcie magnetyczne

U„=U_p2+Uą    (9.75)

przy czym U*, — napięcie magnetyczne w zębie (p. 9.3).

Biegun maszyny synchronicznej przylega do jarzma zwykle tylko częścią swojej powierzchni przekroju. Na powierzchni styczności pole magnetyczne jest więc zagęszczone i zwiększa się lokalnie napięcie magnetyczne. Zwiększenie to uwzględnia się wprowadzając zastępczą szczelinę powietrzną, której wartość zależy od sposobu mocowania bieguna z jarzmem, np. od wymiaru b_mp oraz szczelin 5‘_p i 6_P (rys. 7.22). W obliczeniach uproszczonych, dodatkowe napięcie magnetyczne h\J_y między rdzeniem bieguna a jarzmem maszyny synchronicznej można odczytać z wykresu na rys. 9.29 w zależności od indukcji B_pZ w pieńku bieguna.

9.7. Obliczanie prądu magnesującego maszyny indukcyjnej

Prąd magnesujący w maszynie indukcyjnej zasilanej z sieci o symetrycznym układzie sinusoidalnie zmiennych napięć zawiera — oprócz podstawowej — także wyższe harmoniczne. Odkształcenie prądu od sinusoidy zależy od stopnia nasycenia obwodu magnetycznego, a także od sposobu skojarzenia uzwojeń