Магнитное поле и параметры обмотки возбуждения

При вращении возбужденного ротора, поток, создаваемый обмоткой возбуждения (ОВ) наводит в обмотке статора ЭДС. При холостом ходе машины эта ЭДС определяет напряжение на зажимах машины. ОВ создает поток, состоящий из основного потока и потока рассеяния ОВ (рис. 3.1).

Под основным потоком будем понимать поток, соответствующий первой гармоники поля. Это правомерно, так как наконечникам полюсов придают такое очертание, при котором кривая распределения поля в зазоре примерно синусоидальная. Кроме того, высшие гармоники можно существенно уменьшить путем соответствующего выбора укорочения шага. Третья гармоника и кратные ей подавляются путем соединения 3-х фазной обмотки в звезду.

Рассмотрим структуру магнитного поля при различных исполнениях ротора.

а) Явнополюсный ротор.

Действительная кривая распределения магнитного поля в воздушном зазоре имеет вид кривой 1, а первая гармоника – вид кривой 2 (рис. 3.2).

– максимальное значение действительной кривой распределения поля, а – амплитуда первой гармоники поля в воздушном зазоре. Отношение называют коэффициентом формы кривой поля в воздушном зазоре.

Магнитодвижущия сила (МДС) обмотки возбуждения (ОВ) на полюс будет ,

где – число витков обмотки возбуждения.

Тогда максимальное значение индукции поля в воздушном зазоре

.

Здесь – удельная магнитная проводимость воздушного зазора,

– коэффициент воздушного зазора,

– коэффициент насыщения магнитной цепи по продольной оси. Основной поток

.

ЭДС индуктируемая в обмотке статора при вращении индуктора (ротора)

,

где ,

– индуктивное сопротивление взаимоиндукции между ОВ и обмоткой статора.