Вследствие магнитной несимметрии ротора явнополюсного синхронного двигателя синхронные индуктивные сопротивления Х1d, Х1q обмотки статора по продольной и поперечной магнитным осям полюсов различны. Эта же несимметрия ротора определяет электрическую несимметрию пусковой (демпферной) обмотки. Электрическая несимметрия этой обмотки увеличивает магнитную несимметрию машины.
3.4 Допущения.
Синхронные двигатели, как было отмечено выше, имеют существенную магнитную и электрическую несимметрию. Кроме того, обмотки статора и ротора, связанные индуктивно, в переходных режимах перемещаются относительно друг друга. В связи с этим строгая математическая теория переходных процессов в синхронном двигателе весьма сложна. Для упрощения принимают допущения, совпадающие с допущениями, принимаемые при изучении асинхронных двигателей, и дополнительно учитывают, что пусковая (демпферная) обмотка представлена в виде двух короткозамкнутых контуров, магнитные оси которых ортогональны и ориентированы по осям d и q.
3.5 Баланс напряжений для статора.
Статор синхронного двигателя аналогичен статору асинхронного двигателя. Следовательно, электромагнитные процессы в фазах статора описываются уравнениями (2.10). раскладывая результирующие векторы по осям d и q (с учетом того, что wк=Zрw), получаем систему уравнений:
,
(3.1)
.
3.6 Баланс напряжения для ротора.
В двигателе с явнополюсным ротором обмотка возбуждения создает магнитное поле, направленное только вдоль оси d. Следовательно, процессы, связанные с возбуждением можно описать одним уравнением (индекс «d» опускается)
.
(3.2)
Процессы в короткозамкнутых обмотках (рис. 3.1), эквивалентных пусковой (демпферной) обмотке, описывается уравнениями:
,
(3.3)
.
Здесь индекс «э» используется для подчеркивания отмеченной выше эквивалентности; Rэd, Rэq – активные сопротивления эквивалентных обмоток; yэd, yэq – потокосцепления эквивалентных обмоток.
3.7 Потокосцепления.
Потокосцепления y1А фазы А обмотки статора создается совместным действием токов статора i1А, i1B, i1C и токов iв, iэd, iэq, действующих в роторных обмотках.
В соответствии с изложенным в (2.8) составляющая y1А,1 потокосцепления y1А, создаваемая токами статора равна y1А,1=L1i1A, где L1=L12+L1s, L12=(3/2)L0; L1s - индуктивность обмотки статора, обусловленная потоком рассеяния; L0 – индуктивность обмотки статора, обусловленная основным потоком.
Так как статор предполагается симметричным, то составляющие y1В.1, y1С.1 фаз В,С обмотки статора создаваемые соответственно токами i1B, i1C, равны y1В.1=L1i1B, y1C.1=L1i1C.
Магнитная ось обмотки возбуждения совпадает с осью d. Следовательно, при изменении угла g (рис.3.1) взаимная индуктивность МАВ между обмоткой фазы А статора и обмоткой возбуждения изменяется с зависимостью МАВ=МАВ,МCosg. При g=0 и g=p магнитная проницаемость максимальна и МАВ=МАВ,М. При g=p/2 и g=3p/2 магнитное взаимодействие между обмотками фазы А статора и возбуждения отсутствует и МАВ=0. учитывая фазовый сдвиг между обмотками, для других обмоток статора получим: МВ,в=МАВ,МCos(g-2p/3), МСв=МАВ,МCos(g+2p/3).
Взаимные индуктивности между обмотками статора и продольным (направленным по оси d)эквивалентным короткозамкнутым контуром, учитывающим влияние пусковой (демпферной обмотки), изменяются аналогично изменению взаимных индуктивностей между обмотками статораи обмоткой возбуждения: МAd=МАd,МCosg, МВd=МАd,МCos(g-2p/3), МСd=МАd,МCos(g+2p/3).
Магнитная ось поперечного (направленного по оси q) эквивалентного короткозамкнутого контура повернута по отношению к магнитной оси продольного эквивалентного контура на p/2. Следовательно, взаимные индуктивности между обмотками статора и поперечным короткозамкнутым контуром изменяются согласно выражениям: МAq=МАq,МCos(g+p/2)=-MAq,MSing, МВd=-МАd,МSin(g-2p/3), МСq=МАq,МCos(g+2p/3).
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.