Учет размагничивающего влияния реакции якоря

Размагничивающее влияние реакции якоря при нагрузке машины постоянного тока учитывают при расчете числа витков полюсных катушек возбуждения. С этой целью при расчете числа витков такой катушки , используют значение МДС обмотки возбуждения , соответствующее номинальной нагрузке машины:

, (26.8)

где — ток в обмотке возбуждения, А.

Значение МДС обмотки возбуждения на пару полюсов должно быть таким, чтобы ЭДС якоря при работе машины с номинальной нагрузкой была такой же, что и в режиме холостого хода, когда МДС возбуждения [см. (26.1)].

В современных машинах постоянного тока щетки устанавливают на геометрической нейтрали. В этом случае МДС обмотки возбуждения при нагрузке машины:

. (26.9)

Здесь представляет собой приращение МДС обмотки возбуждения, компенсирующее размагничивающее влияние реакции якоря по поперечной оси на пару полюсов (А).

Количественный учет размагничивающего действия реакции якоря усложнен тем, что МДС поперечной реакции якоря действует перпендикулярно оси главных полюсов и вызывает искажение магнитного потока обмотки возбуждения. Возникающее при этом размагничивание машины происходит из-за магнитного насыщения элементов магнитной цепи машины, в первую очередь зубцов сердечника якоря.

Рис. 26.6. График

Размагничивающее действие реакции якоря по поперечной оси учитывают введением коэффициента реакции якоря . Этот коэффициент получен в результате исследования большого количества некомпенсированных машин постоянного тока при различных значениях магнитной индукции в зубцах якоря .

Приращение МДС, компенсирующее реакцию якоря по поперечной оси (А),

, (26.10)

где — МДС обмотки якоря на пару полюсов (26.6), А.

Для большинства машин постоянного тока магнитная индукция в зубцах якоря Тл. Приращение МДС определяют по графику (рис. 26.6), где нижняя граница графика соответствует = 1,7 Тл, а верхняя — =2,3 Тл.

Значение тока в обмотке возбуждения [см. (26.8)] принимают в зависимости от вида возбуждения машины постоянного тока: при параллельном возбуждении при мощности машин от 10 до 1000 кВт ток принимают соответственно от 4,0 до 1,0% от номинального тока машины, а в машинах мощностью от 1 до 10 кВт -соответственно от 8,0 до 4,0%; в машинах последовательного возбуждения ток возбуждения принимают равным току якоря (см. § 29.6).

В машинах постоянного тока с компенсационной обмоткой (см. § 26.4) , т. е. расчет числа витков полюсной катушки (26.8) ведут по величине .

Пример 26.1. Двигатель постоянного тока параллельного возбуждения мощностью кВт работает от сети напряжением = 220 В. КПД двигателя при номинальной нагрузке = 0,89. Двигатель четырехполюсный, обмотка якоря простая волновая (2 =2), число эффективных проводников в обмотке N = 164, ток возбуждения составляет 1,3% от номинального потребляемого двигателем тока. Определить число витков в полюсной катушке возбуждения , если все они соединены последовательно, воздушный зазор =2,0 мм, коэффициент воздушного зазора = 1,3, магнитная индукция в зазоре = 0,76 Тл, в зубцах якоря = 1,8 Тл, а коэффициент насыщения магнитной цепи машины =1,35.