143142
const ;const
кэк
dfdf
LL
.
Магнитные потоки путей
1 ;1
, расположенных в осевой
плоскости q ротора, создают нулевое потокосцепление с обмотками
f и эf. Следовательно,
0;0
кэк
qfqf
LL
.
Система дифференциальных уравнений в фазных координатах
(3.2), дополненная уравнением движения ротора, после
подстановки полученных выражений для индуктивностей обмоток
описывает неустановившиеся электромеханические процессы в
УИСМ с учетом всего спектра пространственных гармоник
индукции в воздушном зазоре. Преобразование этой системы
дифференциальных уравнений с переменными коэффициентами в
эквивалентную систему с постоянными коэффициэнтами путем
перехода к другим координатам не может быть обосновано [213].
Однако такое преобразование становится возможным, если за
основу взять модель идеализированной синхронной машины Парка-
Горева, в которой учитывается только основная гармоника
магнитной индукции в воздушном зазоре. В этом случае вместо
рассмотренных выше бесконечных рядов (3.6), (3.14), (3.16)-(3.18)
для собственных и взаимных индуктивностей обмоток будем иметь
выражения в виде начальных членов этих рядов. Например,
применительно к фазе а обмотки якоря должно быть:
2cos
20
llL
aa
;
1202cos
20
mmL
ab
;
1202cos
20
mmL
ac
;
cos
1afaf
LL
;
cos
1ээ fafa
LL
;
cos
1кк dada
LL
;
sin
1кк qaqa
LL
.
В результате в координатах дифференциальные уравнения
переходных процессов УИСМ примут вид
Очевидно, собственную индуктивность обмотки возбуждения
при пренебрежении зубчатостью статора можно считать величиной
постоянной, не зависящей от углового положения ротора:
const.
ff
L
Демпферная обмотка на статоре, выполненная в виде
электромагнитного экрана обмотки возбуждения, имеет
собственную индуктивность, также не зависящую от угла
. Ее
взаимные индуктивности с фазами обмотки якоря имеют такой же
характер зависимости от угла
, как и у аналогичных
индуктивностей обмотки возбуждения.
Демпферная обмотка на роторе, выполненная в виде "беличьей
клетки" представлена короткозамкнутыми витками qd к,к
(рис. 3.16,а), имеющими полный шаг и расположенными по осям d
и q ротора. Обе составляющие взаимоиндуктивностей как витков
dк , так и витков
с фазами обмотки якоря, обусловленные
радиальными (рис.3.16,а) и осевыми (рис.3.16,в) магнитными
потоками, будут периодическими функциями угла
с одинаковыми
периодами в
360 . Поэтому, не выделяя эти составляющие
раздельно, будем иметь:
,cos
1
кк
n
dnada
nLL
(3.17)
.sin
1
кк
n
qnaqa
nLL
(3.18)
Выражения для
qbdb
LL
кк
;
и
qcdc
LL
кк
;
получим из формул (3.17),
(3.18), подставив в них вместо угла соответственно углы
120
и
120
.
Взаимные индуктивности между демпферной обмоткой dк ,
обмотками возбуждения f и экранной эf осуществляются
посредством магнитного потока, равного разности магнитных
потоков, замыкающихся по путям
1 ;1
(рис.3.16,в).
Поскольку указанные пути жестко привязаны к ротору и
проходят через его осевую плоскость d, то, очевидно, магнитные
проводимости воздушных зазоров, как участков этих путей, не будут
зависеть при пренебрежении зубчатостью статора, от углового
положения ротора. Поэтому