Ответы на тестовые вопросы 1-38 по основам преобразования энергии в электрических системах, страница 3

Поэтому стремятся подавлять высшие гармоники э. д. с. с помощью соответствующей конструкции обмоток. К таким конструктивным мерам относятся: 1) укорочение шага обмотки; 2) распределение обмотки по пазам таким образом, чтобы число катушек в катушечной группе было q > 1; 3) скос пазов обмотки.

Кривая ЭДС характеризуется коэффициентом формы кривой

Где Е – действующее значение, а Еср – среднее значение ЭДС. При синусоидальной форме кривой ЭДС.

При синусоидальной форме кривой ЭДС , действующее и среднее значение ЭДС будут :  и  так что коэффициент формы кривой Кф=1.1

При несинусоидальной же форме кривой, которая может быть представлена гармоническим рядом, действующее значение ЭДС будет равно корню из суммы квадратов первой второй, третей и т.д. гармоник. Поэтому коэффициент формы кривой может оказаться значительно больше, чем при синусоидальной.

Вопрос 22. Конструкционные меры по улучшению.

1. Укорочение шага- очень эффективное средство уменьшения высших гармонических составляющих в кривой ЭДС.

Предположим, что в кривой распределения магнитной индукции  помимо основной существует пятая гармоника и что витки обмотки имеют полный шаг .

В этом случае при обходе витка первая и пятая гармоники ЭДС в одной стороне витка направлены согласно с соответствующими ЭДС, индуцируемыми в другой стороне витка. Таким образом в кривой ЭДС присутствует кроме основной пятая и высшие гармоники

Если сократить шаг обмотки на , то есть сделать шаг , то для пятой гармонической составляющей магнитной индукции стороны витка окажутся в одинаковых условиях, т.е под полюсами одинаковой полярности. Поэтому в сторонах витка индуцируются одинаковые по величине и направлению ЭДС пятой гармоники. То есть при обходе витка они окажутся встречными и взаимоуничтожаться… Если  же укоротить шаг витка на , можно избавиться от третий гармоники, а на - от седьмой.

2. Можно не укоротить, а увеличить шаг до величины большей полюсного деления, но на практике этого не делают, так как увеличивается расход меди (материала обмотки)

3. Распределение обмотки.

  При q — 1, согласно выражениям (20-27) и (20-28), для всех гармоник k_pV = ±1 и поэтому ослабления гармоник э. д. с. в обмотке за счет ее распределения в пазах не происходит. Однако если q > 1, то для многих гармоник | k_pV | < k_pl (см. табл. 20-1) и э. д. с. соответствующих гармоник значительно уменьшаются. Это объясняется тем, что э. д. с. катушек катушечной группы для v-й гармоники сдвинуты на углы vy вместо углов Y для v = 1 (см. рис. 20--6, 20-7 и 20-8), в результате чего эти э. д. с. складываются под большими углами и их сумма уменьшается. В то же время, как видно из табл. 20-1, для v = 1 значения k_pl = k_p близки к единице, т. е. распределение обмотки мало влияет на основную гармонику э. д. с.

4. Скос пазов обмотки.

Вопрос 23.

При диаметральном шаге   катушка А-Х пронизывается всем магнитным потоком полюса, а при укороченном шаге  катушки А-Х” этот магнитный поток уменьшится на величну, соответствующий заштрихованной площади.

При диаметральном шаге ЭДС в активных сторонах А и Х сдвинуты по фазе на 180, так что ЭДС катушки, представляющая разность ЭДС ее активных сторон, будет равна их арифметической сумме. (Еа+Ех)

При укороченном шаге ЭДС активных сторон А и Х”  сдвинуты меньше чем на 180 и ЭДС катушки будет меньше арифметической суммы ЭДС этих сторон.

Вопрос 24