Билет 10

1) Индуктивное сопротивление рассеяния обмотки якоря.

Понятие индуктивного сопротивления рассеяния как некоторого параметра обмотки якоря синхронной машины аналогично тому же самому понятию в применении к обмотке статора асинхронной машины.

Поле рассеяния якоря можно представить себе сцепленным только с обмоткой якоря и не зависящим от других полей машины. Магнитные линии этого поля проходят между стенками пазов, между коронками зубцов статора и вокруг лобовых частей его обмотки. Можно считать, что потокосцепление рассеяния определяется только магнитной проводимостью тех воздушных промежутков, по которым проходят магнитные линии поля рассеяния. Поэтому можно принять, что между током якоря I и потокосцеплением рассеяния, а следовательно, и наведенной им э.д.с. Е_σ существует пропорциональная зависимость:

, (4-2)

где Е_σ — э.д.с. рассеяния;

х_σ — индуктивное сопротивление рассеяния якоря, значение которого можно считать постоянным.

Б) Активное сопротивление обмотки якоря.

Активное сопротивление обмотки якоря r_а больше ее сопротивления r постоянному току, что обусловлено вихревыми токами, которые наводятся полем рассеяния обмотки якоря. Увеличение r_а по сравнению с r обычно составляет небольшую величину для современных больших машин, где главным образом и приходится с ним считаться. Для таких машин, например турбогенераторов, принимается ряд мер для уменьшения потерь, вызванных полем рассеяния. Наиболее эффективной мерой нужно считать выполнение обмотки статора из транспонированных стержней, т. е. из стержней, состоящих из некоторого числа элементарных проводников, особым образом скрученных друг с другом, вследствие чего э.д.с., наведенные в них пазовым полем рассеяния, практически равны между собой. Так как эти элементарные проводники изолированы друг относительно друга, то внутри стержней не возникает вихревых токов и ток распределяется практически равномерно по всем элементарным проводникам. Активное сопротивление обмотки якоря невелико, и обусловленное им активное падение напряжения составляет, например, для больших машин меньше 0,5% от номинального напряжения.

2) На основе уравнений напряжений (3-84) и (3-93) и уравнения токов (3-91), которые мы еще раз напишем:

;

, (3-98)

могут быть построены векторные диаграммы асинхронной машины, приведенной к работе трансформатором.

На рис. 3-35 представлена диаграмма, соответствующая работе машины двигателем.

Рис. 3-35. Векторная диаграмма асинхронного двигателя (приведенного к работе трансформатором).

Она аналогична векторной диаграмме трансформатора, имеющего чисто активную нагрузку. К первичной (статорной) обмотке подведено напряжение . На зажимах, приведенной вторичной (роторной) обмотки, получается напряжение

. (3-99)

Мощность, отдаваемая вторичной обмоткой, равна:

, (3-100)

т. е. той механической мощности , которую развивал бы ротор машины при работе ее двигателем со скольжением s [cм. уравнение (3-70а)].

Из диаграммы на рис. 3-35 мы можем также получить выражение для электромагнитной мощности Р_эм, передаваемой полем со статора ротору. Для этого спроектируем векторы напряжений обмотки статора на направление вектора . Будем иметь: