378 (15)

378 _70. Obliczanie parametrów obwodów elektrycznych maszyn    \

części cewek przede wszystkim tym, że trzeba w nim uwzględnić indukcyj-ności wzajemne między cewkami. W żłobkowej części indukcyjność wzajemną zwojów umieszczonych w sąsiednich żłobkach można natomiast pominąć ze względu na ekranujące działanie zębów. Ta okoliczność bardzo komplikuje dokładne obliczenia, w których trzeba rozpatrywać złożony obraz pola magnetycznego w dużej przestrzeni połączeń czołowych i uwzględniać oddziaływanie masywnych elementów konstrukcyjnych — jak np. obudowy, płyt dociskowych rdzenia stojana.

Podstawy teoretyczne obliczania przewodności A_b przedstawiono w pracy [15]. W praktyce indukcyjność wzajemną między cewkami uwzględnia się w sposób uproszczony mnożąc przewodność magnetyczną jednostkową >4 pojedynczej cewki przez liczbę q cewek na biegun i fazę. Zatem

i i pi    (10.70]

Przewodność A$ określa się zwykle na podstawie badań wykonanych na mo-^ dclach połączeń czołowych, uogólniając ich wyniki za pomocą wzorow empirycznych. W przypadku uzwojeń stojana silników indukcyjnych niskiego napięcia małej oraz średniej mocy można korzystać z następującej zależności podanej w pracy [15]:

A*. « 0,344,^1 - H    00.71]

w której: d, — średnica wewnętrzna rdzenia stojana; p — skrót rozpiętości cewki wg zależności (6.23); p — liczba par biegunów.

Dla dwuwarstwowych uzwojeń wysokiego napięcia przyjmuje się

At. = 0,42^1    bpi    00-72)

przy czym k_pl — współczynnik skrótu wg (6.2Sa)

W przybliżeniu dla większości uzwojeń połączonych z cewek lub prętów

A„ % 0,3q    00.73)

103.23. Przewodność magnetyczna szczelinowa. Pole magnetyczne wzbudzeni przez uzwojenie twomika w szczelinie między stojanem a wirnikiem zawiera -oprócz podstawowej harmonicznej — także wyższe harmoniczne przestrzenn Skład oraz udział poszczególnych harmonicznych zależy m.in. od liczby 1; liczby cewek uzwojenia fazowego, od rozwarć żłobkowych oraz od warto szczeliny ó. Praktycznie można przyjąć, że pole magnetyczne harmonia podstawowej w całości uczestniczy w przenoszeniu energii użytecznej mię ruchomą a nieruchomą częścią maszyny.

Rozkład tej części pola magnetycznego w szczelinie, która nie uczesU w przenoszeniu energii użytecznej jest w wirującej maszynie zmienny w < i bardzo trudny do dokładnego wyznaczenia. Rozkład ten zależy ]

379

yg 3. Obliczanie reaktancji uzwojeń dla stanów ustalonych

wszystkim od stosunku szczeliny 8 do podziałki żłobkowej t. W maszynach o dużej szczelinie przeważa strumień zamykający się między główkami sąsiednich zębów; w maszynie zaś o szczelinie małej — strumień wnikający do przeciwległej części maszyny, np. do wirnika. Ten z kolei dzieli się na strumień przechodzący przez główki zębów wirnika i powracający ponownie przez szczelinę do stojana oraz na strumień wnikający głębiej — częściowo skojarzony z uzwojeniem wirnika. Zachowanie się poszczególnych części strumienia zależy głównie od długości fali jego przestrzennego rozkładu, czyli od rzędu harmonicznej.

Linie pola magnetycznego harmonicznej rzędu v>klmq±l, nazywane harmonicznymi żłobkowymi, zamykają się głównie między główkami zębów tej samej części maszyny, w której zostały wzbudzone lub — co najwyżej — przez główki zębów części przeciwległej. Harmoniczne pola magnetycznego rzędu 1 < v < 2mq±l wnikają głębiej i są nawet skojarzone z uzwojeniem wirnika. Uczestniczą zatem w przenoszeniu energii, ale jest to energia nieużyteczna, wywołująca zjawiska niepożądane, jak np. elektromagnetyczne momenty obrotowe nazywane pasożytniczymi. Na rysunku 10.12 orientacyjnie zaznaczono składowe strumienia rozproszonego w szczelinie. Nazwy przewodności magnetycznych, indukcyjności oraz reaktancji związanych z poszczególnymi składnikami lub ich częściowymi sumami rozproszonego strumienia szczelinowego nie są jeszcze w literaturze ogólnie ustalone. Nazwy stosowane w tej pracy podano w podpisie pod rys. 10.12.

Ryt 10.12 Poglądowy podział strumienia rozproszonego szczelinowego — strumień między główkami zębów; <P _g — strumień rozproszeni wyższych narmonicznych żłobkowych. — strumień rozproszony wyższych harmonicznych pasmowych

Przewodność magnetyczna jednostkowa dla strumienia międzyzębowe-go w szczelinie może być obliczona dokładnie przy założeniu gładkiej powierzchni rdzenia przeciwległego. Taka sytuacja występuje np. w maszynie synchronicznej z biegunami o gładkiej powierzchni. Jednak nawet w tym przypadku wyznaczenie stycznej składowej pola magnetycznego kolejnych harmonicznych w szczelinie, a następnie ich zsumowanie jest pracochłonne i w obliczeniach projektowych nie stosowane [3]. W przybliżeniu przewodność magnetyczną jednostkową międzyzębową dla strumienia szczelinowego można obliczyć ze wzoru