ХАРАКТЕРИСТИКА ХОЛОСТОГО ХОДА

При расчете электрической машины необходимо определить ха­рактеристику холостого хода, т. е. зависимость ЭДС в ее обмотках от МДС или от тока обмотки возбуждения: Е = f (F_в). Так как МДС обмотки возбуждения соответствует напряжению магнитной цепи машины F_ц, а ЭДС обмотки якоря при постоянной частоте враще­ния пропорциональна потоку Ф, то характеристика холостого хода при этом условии эквивалентна зависимости Ф = f (F_ц), которую называют магнитной характеристикой машины [6].

Напряжение магнитной цепи F_ц представляет собой сумму МДС всех ее участков, расчет которых рассмотрен в предыдущих параграфах.

Участки в магнитной цепи машины соединены последовательно, а магнитные напряжения каждого из них зависят от потока в участке. Поэтому при расчете F_ц берут сумму магнитных напряжений участков, определенных для одного и того же потока. Естественно, что при расчете магнитных напряжений ряда участков в явнолюсных машинах должны быть приняты во внимание потоки рассеяния полюсов этих машин.

Если МДС цепи генератора определить для потока, при котором его ЭДС на холостом ходу при номинальной частоте вращения бу­дет равна номинальному напряжению, то полученное значение F_ц определит МДС возбуждения F_в0, необходимую для обеспечения такого режима. F_в0 называют МДС возбуждения холостого хода, а ток возбуждения, создающий F_в0, — током возбуждения холостого хода и обозначают I_в0.

Для характеристики работы генератора на холостом ходу необходимо знать, как изменяется напряжение на его выводах при изменении тока возбуждения. Для этого рассчитывают F_ц при нескольких различных значениях потока, для каждого из них находят соответствующую ЭДС и строят характеристику холостого хода.

В двигателях ЭДС обмотки определяется напряжением питающей сети и для режима холостого хода может быть с некоторым приближением определена до расчета магнитной цепи. Поэтому характеристика холостого хода двигателя имеет несколько иной по сравнению с генератором смысл. Она показывает, какой должна быть МДС или каким должен быть ток возбуждения холостого хода при определенной ЭДС машины.

В асинхронных двигателях ток, создающий намагничивающую силу возбуждения (намагничивающий ток), потребляется из питаю­щей сети. Он также зависит от МДС магнитной цепи, но при неиз­менной ЭДС обмотки статора намагничивающий ток изменяться не будет. Поэтому для определения I_μ достаточно рассчитать МДС магнитной цепи для одного значения потока, соответствующего ре­жиму холостого хода.

Для двигателей постоянного тока и синхронных строят полную характеристику, однако для дальнейших расчетов удобнее пользо­ваться не характеристикой холостого хода, а магнитной характери­стикой, т. е. непосредственно зависимостью Ф = f (F_ц), получаемой при расчете F_ц для нескольких значений потока.

Конкретные методы расчета МДС и характеристик холостого хода приведены в главах учебника, посвященных проектированию машин различных типов.