Преобразование энергии в электрических машинах. Схема обобщенной двухполюсной машины, страница 5

          Круговое поле,  вращающееся  в одном направлении с эллиптическим (),  называется прямым, вращающееся в противоположном направлении () - обратным.

Применение этого метода позволяет рассматривать работу  электромеханического  преобразователя   для каждой из круговых составляющих магнитного  

поля раздельно,  а затем суммировать                   

Рис.5.4                               результаты.  Если, например,  необходимо  найти выражение для электромагнитного момента преобразователя,  то он может быть получен в виде  суммы  моментов, вызванных  прямой  и обратной составляющими вращающегося магнитного поля:

В предельном случае, когда одно из условий симметрии не выполняется  полностью  (магнитодвижущая сила одной из обмоток равна нулю, угол сдвига фаз и угол сдвига осей обмоток  равен  нулю),  поле  из вращающегося превращается в пульсирующее.  При использовании метода симметричных составляющих оно может быть представлено  суммой  двух круговых полей (прямого и обратного) равной амплитуды:

5.2.2. Получение вращающихся магнитных полей с помощью системы неподвижных катушек,  питающихся от источника постоянного тока

Коммутатор

          В предыдущем разделе было показано,  что при питании неподвижных катушек постоянными токами непрерывное электромеханическое преобразование энергии невозможно. Однако если электромеханический преобразователь  дополнить коммутатором (рис.  5.5),  то последовательно подключая с  

его помощью обмотки a,  b,...h к источнику  постоянного тока, можно заставить вектор магнитной индукции последовательно занимать положения   … (рис. 5.6).

Единичный  шаг вектора  индукции  определяется  числом обмоток (при равномерном их расположении).  Система управления преобразователем может  включать обмотки поодиночке,  равными или не равными группами, изменять направления токов в обмотках.

Пренебрегая переходными процесса ми  нарастания и спадания тока в обмотках  преобразователя,  вызванными электромагнитной     инерционностью, можно считать,  что вектор магнитной индукции   при   коммутации  обмоток мгновенно изменяет  своё  положение, т.е.  шагает  из  одного положения в другое, поворачиваясь на угол, определяемый положением осей коммутируемых  обмоток.  Направление  поворота определяется  порядком  переключения обмоток, средняя скорость поворота частотой. При включении нескольких обмоток одновременно направление и  длина  результирующего  вектора магнитной индукции будут ^{определяться} геометрической суммой векторов магнитной индукции всех включенных  обмоток.  Включение обмоток неравными группами в последовательных интервалах коммутации позволяет увеличить  число  возможных устойчивых  состояний результирующего вектора,  но в этом случае не остается постоянной длина вектора.

Неравномерность вращения вектора магнитной индукции  приводит  к колебаниям момента на валу преобразователя.  Если колебания момента нежелательны,  то применяют различные способы модуляции токов в обмотках, устраняющие этот недостаток.

5.2.3. Получение вращающихся  магнитных  полей с помощью вращающихся катушек, питающихся от источника постоянного тока

          С помощью вращающихся катушек,  питающихся от источника постоянного тока, создается магнитное поле, вращающееся относительно ротора и неподвижное по отношению к статору.  Для соединения катушек  с внешними  цепями  используется коллектор,  представляющий собой цилиндр, составленный из изолированных друг от друга медных пластин и скользящих по нему щеток.  Один из вариантов подобного устройства с простой петлевой обмоткой кольцевого якоря представлен на рис. 5.7-а.  Показаны магнитопроводы статора 1 и ротора 2,