7.3. Параметры сг в установившемся режиме работы

7.3.1 Составляющие магнитных потоков

При работе СМ под нагрузкой МДС реакции якоря кроме магнитного потока Ф_а (поток реакции якоря), который через воздушный зазор проникает в ротор и взаимодействует с магнитным потоком возбуждения Ф₀, создает еще сравнительно небольшой поток, который замыкается только вокруг проводников обмотки статора и называется потоком рассеяния Ф_s Оба эти потока (Ф₀ и Ф_s) вращаются с синхронной скоростью, пересекают проводники обмотки статора и индуктируют в них ЭДС, соответственно ЭДС реакции якоря и ЭДС рассеяния , которые при пропорциональны не только магнитным потокам, но и МДС и току якоря . Коэффициент пропорциональности между ЭДС и током имеет, как отмечалось выше, размерность сопротивления и в цепях переменного тока этим коэффициентом является индуктивное сопротивление х, поскольку ЭДС и ток , создающий магнитный поток Ф_а, сдвинуты по фазе на угол 90^о.

7.3.2. Индуктивное сопротивление рассеяния

Поля рассеяния образуются (рисунок 7.8):

- в пазовой части обмотки статора, замыкаясь через паз и сталь статора, не проходя в воздушный зазор - это пазовое рассеяние;

- в зубцовой части статора, замыкаясь через воздушный зазор и наконечники зубцов – зубцовое рассеяние;

- в лобовых частях обмотки статора, замыкаясь только по воздуху – лобовое рассеяние.

В основу определения магнитного потока рассеяния положено понятие магнитной проводимости , которая определяется составляющими магнитной проводимости основных путей замыкания потоков рассеяния.

ЭДС рассеяния обмоток СМ, подобно обмоткам трансформатора и АД, определяется из соотношения

, (7.9)

где - индуктивное сопротивление рассеяния, которое рассчитывается по специальным формулам, например

. (7.10)

Рисунок 7.8 – Основной магнитный поток Ф₀ и потоки рассеяния СМ

Таким образом, как и ранее, реально существующий магнитный поток рассеяния Ф_s учитывается условным параметром , а индуктируемая в обмотке статора этим магнитным потоком ЭДС учитывается уравновешивающим её падением напряжения - .

7.3.3. Индуктивное сопротивление реакции якоря

ЭДС , которая наводится в обмотке статора полем реакции якоря Ф_а и является ЭДС самоиндукции, может быть выражена в виде соотношения

, (7.11)

где - индуктивное сопротивление, обусловленное действием магнитного потока всех трех фаз и называемое сопротивлением реакции якоря (главным индуктивным сопротивлением якоря), которое рассчитывается по формуле

, (7.12)

где – коэффициент проводимости равномерного воздушного зазора на один полюс.

Для явнополюсного генератора составляющие ЭДС представляются в виде соотношений

, (7.13)

, (7.14)

где x_aq и x_ad- индуктивные сопротивления реакции якоря по поперечной и продольной осям

(7.15)

= , (7.16)

и (7.17)

- коэффициенты проводимости зазора по поперечной и продольной осям.

Поскольку поток реакции якоря и поток рассеяния создаются одним и тем же током якоря , то учитывающие их действие индуктивные сопротивления обычно объединяют и записывают в виде суммы:

- для неявнополюсного СГ

, (7.18)

называемое синхронным индуктивным сопротивлением;

- для явнополюсного СГ в виде составляющих:

, (7.19)

и , (7.20)

называемых синхронным индуктивным сопротивлением по поперечной и продольной осям соответственно.