Вращающиеся волны тока и линейной токовой нагрузки

Изменяющаяся вдоль поверхности якоря н. с. обмотки Ft является функцией координаты длины х, отсчитываемой от определенной точки поверхности якоря вдоль окружности В § 22-3 было показано, что кривая н. с. F_t — f(x) представляет собой интегральную кривую распределения тока обмотки»„ = ф(ж) вдоль окружности якоря, т. е.

При этом г_п — величина тока обмотки на единицу длины окружноети статора в некоторой точке этой окружности в определенный момент времени. В соответ-

ствии с этим кривая распределения тока оо-мотки является производной F*:

Интегрирование и дифференцирование синусоидальной функции приводит к синусоидальной же функции. Поэтому в соответствии с изложенным можно представить себе, что каждая гармоника н. с. Ff создается такой же гармоникой кривой распределения тока обмотки *'_п или синусоидальной пространственной волной тока, которая вращается синхронно с гармоникой н. с. (рис. 22 13)* Очевидно, что «_п можно представить себе как линейную плотность некоторого тока, распределенного по поверхности якоря.

Связь между угловой а и линейной х координатами вдоль окружности определяется зависимостью

Рис. 22-13. Синусоидальная волна пространственного распределения тока и создаваемая ею в<?лаа н. с.

или, согласно (22-35),

Величина У2 А равна амплитуде линейной нагрузки. В соответствии с выражением (22-53) амплитуда основной гармоники пространственной волны тока обмотки при k_ofy = 1 также равна амплитуде-линейной нагрузки. Очевидно, что

физически /_пт и Y2A представляют собой одну и ту же величину, а именно амплитуду величины тока обмотки на единицу длины окружности якоря. Вращающиеся волны то.ка поэтому можно назвать также вращающимися волнами линейной нагрузки. Величина fe_O6i входит в выражение (22-53) потому, что Л, согласно (22-33), вычисляется как средняя величина всего тока обмотки, а не его основной пространственной гармоники.

Выражения, аналогичные (22-51), (22-52) и (22-53), можно вывести и для других гармоник Ft и i_n.

Из изложенного следует, что получение идеальных кривых н. с. и магнитного поля, состоящих только из основных гармоник, возможно при условии, когда ток обмотки распределен вдоль окружности якоря синусоидально. Это было бы достижимо, если бы можно было намотать на гладкой поверхности якоря обмотку с числом фаз m -*■ со, фазные зоны которых суживаются до нуля вместе с углом сдвига токов соседних фаз. В реальных случаях распределение тока лишь грубо.приближается к синусоидальному, как видно из рис. 22-11, б и д. На этих рисунках штриховой линией показаны также кривые основной гармоники пространственной волны распределения тока, причем можно заметить, что эта гармоника вращается со скоростью основной гармоники н. с.

В большой степени ксинусоиде приближаются кривые н. с. и распределения тока в так называемых^синусйых обмотках. В этих обмотках витки распределяются по пазам неравномерно, по закону, приближающемуся к синусоидальному. Такие обмойси применяются в некоторых типах микромашин, в которых для достижения большой точности в работе необходимо всемерно подавлять н. с. и магнитные поля высших гармоник.

Отметим, что теорию электрических машин можно построить, исходя из рассмотрения указанных синусоидальных пространственных волн распределения тока и создаваемых ими магнитных полей.

Дата добавления: 2015-07-18