Переменная составляющая момента

Переменная составляющая тока взаимодействует с магнитным потоком главных полюсов и вызывает знакопеременный момент

 

,

 

где – электромагнитный вращающийся момент; – угловая частота переменной составляющей тока при частоте 100 Гц.

При = 0,2…0,4 момент значителен по величине, но так как частота тока высока (100 Гц) заметного влияния на работу двигателя он не оказывает.

Для того чтобы уменьшить добавочные потери из-за перемагничивания в стали за счет присутствия переменной составляющей тока конструктивно тяговый двигатель пульсирующего тока несколько отличается от тягового двигателя постоянного тока.

Коренное отличие заключается в том, что остов тягового двигателя пульсирующего тока часто выполняют или шихтованным или частично шихтованным (рис. 6.22).

 

Рис. 6.22. Способы выполнения остова тягового двигателя: а – массивный (литой) остов; б – частично шихтованный остов; в – шихтованный остов

 

6.13. Особенности коммутационного процесса двигателей
пульсирующего тока

Для того чтобы определить особенности коммутационного процесса, необходимо поставить четко задачу. И так, для полной компенсации необходимо, чтобы

;

.

 

Кроме того, отмечалось, что можно определить, построив диаграмму пазового поля, как для двигателей постоянного тока. А также было замечено, что наибольшую трудность представляет собой определение и .

В связи со сказанным: задача – что же это за составляющие, как их определять, и как компенсировать, если они вредны.

Основные трудности в их определении и компенсации заключаются в том, что их формы несинусоидальны и кроме того, они сдвинуты относительно друг друга на довольно значительный угол.

 

6.14. Определение переменной составляющей е_кп

Для определения необходимо построить векторную диаграмму (рис. 6.23). Поскольку величины характеризуются не только модулем, но и направлением, перейдем от обозначений к .

Как уже отмечалось, первопричиной возникновения различных эдс является переменная составляющая тока. Обозначим ее как (2 – характеризует основную гармонику).

совпадает по фазе с переменной составляющей реактивной эдс . Известно, что при шунтировании обмотки возбуждения резистором ток распадается на два тока:

 

,

 

где – ток в обмотке возбуждения; – ток в шунтирующем резисторе.

Поскольку в одном случае шунт – это чисто активное сопротивление, а обмотка возбуждения – практически чисто реактивное сопротивление, то угол между ними стремится к 90°.

Трансформаторная эдс будет определяться магнитным потоком (вернее основной гармоникой переменной части магнитного потока).

Вектор определяется положением вектора мдс намагничивания

,

 

где – магнитодвижущая сила вихревых токов в магнитной цепи главных полюсов, пропорциональная току.

Вихревые токи отстают по фазе на 90^о от . Настолько же отстает по фазе и вектор , совпадающий по фазе с .

Геометрическая сумма векторов и дает фазу и модуль переменной составляющей эдс .

Из диаграммы можно сделать один очень интересный вывод:

При уменьшении вихревых токов оказывается почти полностью в противофазе относительно и в значительной мере ее компенсирует. Но положение осложняется тем, что , по вполне понятным причинам, не зависит от частоты вращения n, а . Поэтому говорить о компенсирующем влиянии трансформаторной эдс в основном не приходится.