ЭДС проводника, витка и катушки

Вопросы наведения ЭДС в обмотке переменного тока удобно рассматривать на примере СМ. С этой целью удобно часть машины, соответствующую двойному полюсному делению изобразить в развернутом виде (рис.1.6).

При вращении индуктора первая гармоника индуктирует в каждом из проводников ЭДС

,

где

.

Здесь – максимальное значение индукции в воздушном зазоре от первой гармоники поля;

– активная длина проводника;

– окружная скорость поля, причем

,

где – диаметр расточки якоря, – полюсное деление, – число пар полюсов, – частота ЭДС.

На рис. 1.6 указаны следующие обозначения:

– максимальное значение индукции;

– среднее значение индукции.

Следовательно, максимальное и действующее значения ЭДС проводника будут:

,

.

Нередко в машинах выполняют пазы со скосом по длине. В этом случае начало и конец проводника оказываются сдвинутыми относительно друг друга на угол γ

,

где – расстояние между началом и концом проводника (рис. 1.7).

Можно разбить проводник на малые участки по длине. В разное время эти участки будут находится под различным воздействием поля. Следовательно, ЭДС этих участков будут сдвинуты во времени относительно друг друга.

Так, например, ЭДС начального и конечного участка будут сдвинуты на угол и их можно представить в виде векторов, сдвинутых на указанный угол.

ЭДС всего проводника в данном случае будет равна геометрической сумме ЭДС отдельных участков, причем сумма геометрическая меньше суммы арифметической.

Уменьшение ЭДС проводника при наличии скоса пазов характеризуется коэффициентом скоса. Если участки принять бесконечно малыми, то геометрическая сумма их ЭДС изобразится дугой, а ее величина – хордой дуги, опирающейся на угол .

Непосредственно из построения (рис. 1.8) коэффициент скоса и ЭДС проводника с учетом скоса можно представить в следующем виде:

;

.

Определим ЭДС витка. Виток – совокупность двух последовательно соединенных проводников, расположенных на расстоянии равном или близком к полюсному делению. Шаг витка обозначается у (рис. 1.9).

При диаметральном или полном шаге витка () ЭДС проводников, составляющих виток сдвинуты на угол π:

.

ЭДС проводников можно изобразить в виде противоположно направленных векторов. Величина ЭДС витка в данном случае

В машинах переменного тока часто прибегают к укорочению шага

(см. рис. 1.9). В этом случае ЭДС проводников, составляющих виток, будут сдвинуты не на π, а на угол , где – относительный угловой шаг обмотки.

Величина ЭДС витка с укороченным шагом () уменьшается по сравнению с ЭДС витка с полным шагом (рис. 1.10)

.

Здесь – коэффициент укорочения по первой гармонике.

Окончательно .

Обмотки, как правило, выполняются из катушек. Катушка – совокупность нескольких последовательно соединенных витков . ЭДС катушки можно записать с учетом скоса и укорочения:

.

Дата добавления: 2015-08-18