Способы повышения потенциальной устойчивости — КиберПедия 

Адаптации растений и животных к жизни в горах: Большое значение для жизни организмов в горах имеют степень расчленения, крутизна и экспозиционные различия склонов...

История развития хранилищ для нефти: Первые склады нефти появились в XVII веке. Они представляли собой землянные ямы-амбара глубиной 4…5 м...

Способы повышения потенциальной устойчивости

2018-01-29 537
Способы повышения потенциальной устойчивости 0.00 из 5.00 0 оценок
Заказать работу

Поскольку тяговые электродвигатели работают в режимах, близких к предельным, то следует заранее оговориться, что добиться абсолютной потенциальной устойчивости и отсутствия дугообразования не удается. Однако существует ряд способов повышения потенциальной устойчивости, к основным из которых относят:

1) применение расходящихся воздушных зазоров;

2) использование специальных полюсных наконечников;

3) применение компенсационных обмоток.

Исследования показывают, что для получения одинакового ограничивающего воздействия на реакцию якоря воздушный зазор должен возрастать по линейной зависимости, от середины главного полюса к его краям, то есть его можно описать формулой

 

,

 

где – коэффициент раскрытия зазора; Х – относительное расположение текущей точки х под полюсом (рис. 6.12),

 

;

 

.

Обеспечить точное выполнение уравнения технологически сложно и поэтому на практике чаще используют зазоры следующих трех видов (рис. 6.13).

 

Рис. 6.13. Виды воздушных зазоров: а – эксцентричный; б – клиновидный; в – частично расходящийся

 

Чаще всего применяют эксцентричный зазор, при котором поверхность полюса выполняется одним радиусом.

Реже применяют клиновидные и частично расходящиеся зазоры.

Как уже отмечалось, на распределение индукции под полюсом заметное влияние оказывает форма рога полюсного наконечника. Желательно для машин без компенсационной обмотки, чтобы рог имел постепенное сужение с сильно заостренным концом (рис. 6.14). При этом конец рога при больших нагрузках насыщается за счет реакции якоря и ограничивает поток реакции якоря.

Однако и применение зазора, и удлинение и заострение рога уступают по своей эффективности компенсационным обмоткам.

 

6.8. Компенсационная обмотка и ее влияние
на потенциальные условия

Применение компенсационной обмотки является наиболее эффективным способом повышения потенциальной устойчивости тяговых двигателей и наиболее совершенной мерой подавления поперечной реакции якоря.

Компенсационная обмотка позволяет снизить максимальное межламельное напряжение приблизительно на 25 % в стационарных режимах и на 40…50 % в переходных режимах.

Кроме того, компенсационная обмотка, нейтрализуя искажающее влияние реакции якоря, позволяет получить более равномерное распределение магнитного потока под главным полюсом.

Применение компенсационной обмотки благоприятно и в конструкционном плане. Применение ее позволяет уменьшить число витков как главных, так и добавочных полюсов, а значит сократить количество меди, затрачиваемой на машину.

Причем, сокращение числа витков главных полюсов осуществляется потому, что с применением компенсационной обмотки можно уменьшить воздушный зазор и снизить потоки рассеяния.

Сокращение числа витков добавочных полюсов происходит из-за того, что в основном реакцию якоря компенсирует компенсационная обмотка.

Хотя с другой стороны, компенсационная обмотка это лишний узел в машине, а это усложнение конструкции, увеличение числа возможных дефектов. Да и само расположение компенсационной обмотки снижает ремонтопригодность. Дело в том, что компенсационная обмотка закладывается в пазы двух соседних главных полюсов.

Конструктивное решение компенсационной обмотки общепринято, её выполняют катушечной, как показано на рис. 6.15. Особенность укладки заключается в том, что ее укладывают не в радиальные пазы, а в пазы главного полюса, параллельные дополнительным полюсам.

 

Рис. 6.15. Конструкция компенсационной обмотки

 

Электромагнитные процессы, происходящие в двигателе при наличии компенсационной обмотки, показаны на рис. 6.16.

Действие компенсационной обмотки зависит от степени компенсации

 

,

 

где , – мдс компенсационной обмотки и реакции якоря на любом расстоянии х от середины полюса; – линейная нагрузка компенсационной обмотки

,

 

где – число проводников компенсационной обмотки на полюс; – число параллельных ветвей компенсационной обмотки

 

.

 

Рис. 6.16. Схема расположения и действия компенсационной обмотки

 

Как правило, при расчетах применяют = 0,8…1,2, на диаграммах изображена в точках т. е.

 

,

 

где – мдс реакции якоря под краем полюса.

Наибольшее расчетное значение мдс реакции якоря под серединой дополнительного полюса при можно определить следующим образом

.

 

В этом случае мдс дополнительного полюса может быть рассчитана на компенсацию , которая, конечно же, меньше, чем в двигателях без компенсационной обмотки.

В тяговых двигателях с компенсационной обмоткой нет необходимости в изменении формы зазоров под главным полюсом и применении расходящихся зазоров. Поэтому в машинах с компенсационными обмотками используют обыкновенный концентрический зазор. При чем сам зазор уменьшают и в двигателях

· до 300 кВт – = 3…4 мм;

· более 300 кВт – = 4,5…6 мм.

Следует отметить, что рассматривался вариант при условии, что обмотка расположена равномерно по полюсу.

На самом деле обмотка сконцентрирована по пазам, число которых колеблется от = 6…12.

Поэтому из-за зубчатой структуры полюса возникает существенная неравномерность индукции.

Изображая фрагмент рис. 6.16 крупным планом (рис. 6.17) видим, что

 

,

 

где – зубцовое деление компенсационной обмотки

 

,

 

тогда при условии, что

 

.

 

Заменив в формуле

,

можно записать

 

.

 

Рис. 6.17. Влияние компенсационной обмотки на распределение индукции и мдс: Fвос – среднее значение мдс холостого тока в воздушном зазоре; Вво – распределение индукции

 

Зная максимальную и среднюю величины мдс, можно определить коэффициент искажения формы мдс

 

.

 

В действительности коэффициент искажения несколько выше из-за дискретности расположения не только компенсационной обмотки, но и обмотки якоря. Учитывается эта неравномерность с помощью коэффициента воздушного зазора , тогда

.

Определение коэффициента воздушного зазора уже приводилось. Ступенчатость мдс сглаживают, придавая пазам компенсационной обмотки скосы в пределах зубцового деления компенсационной обмотки .

Несмотря на явные преимущества конструкции, ее усложнение значительное, и поэтому такую обмотку применяют, лишь убедившись в ее целесообразности.

Обычно применение обмотки считается оправданным, когда отношение максимальной скорости к средней больше двух.

Компенсационную обмотку применяют всегда при мощности двигателя кВт.

Изготовленные заранее катушки закладываются в пазы и крепятся клиньями. Принцип крепления обмотки такой же, как и у обмотки якоря. Выбор изоляционного покрытия осуществляется так же, как и для обмотки якоря.

Развитие современной технологии позволяет создавать машины с беспазовым якорем, что тоже повышает их потенциальную устойчивость, при этом обмотка наклеивается на гладкую поверхность якоря.

 


Поделиться с друзьями:

Своеобразие русской архитектуры: Основной материал – дерево – быстрота постройки, но недолговечность и необходимость деления...

Архитектура электронного правительства: Единая архитектура – это методологический подход при создании системы управления государства, который строится...

Особенности сооружения опор в сложных условиях: Сооружение ВЛ в районах с суровыми климатическими и тяжелыми геологическими условиями...

Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций...



© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!

0.026 с.