
417
416
двигатель будет работать с .1cos
Дальнейшее увеличение
возбужденности ротора приведет к тому, что из сети снова будет
потребляться реактивный ток, но уже не отстающий, а опережающий
напряжение U. Двигатель в этом случае будет по отношению к
сети уже не индуктивностью, а емкостью.
Возможность работы с
, близким к единице, является
весьма важным положительным качеством синхронных двигателей
с возбужденными полюсами, способствующим их широкому
применению.
ЭДС
E
, наводимую в обмотке статора результирующим
потоком
воздушного зазора, можно представить как векторную
сумму ЭДС, состоящую из ЭДС
0
E
, наводимой основным потокомм
ротора - потоком возбуждения
f
, ЭДС
a
E
, наводимой основным
потоком обмотки статора
a
. Так как потоки
f
и
a
смещены
в пространстве, то наводимые ими ЭДС сдвинуты по фазе во
времени.
Подставив в равенство (9.75)
a
EEE
0
и выразив падение
напряжения на индуктивном сопротивлении рассеяния обмотки
статора -
xIj
- через ЭДС
E
, наводимую потоком рассеяния
,
получим (рис. 9.20, а)
.
0
rIEEEzIEU
a
(9.77)
Анализируя работу двигателя с явно выраженными полюсами,
МДС якоря обычно раскладывают на продольную и поперечные
составляющие, по которым находят поток
ad
, проходящий по
продольной оси - оси полюсов ротора, и поток
aq
, проходящий по
поперечной оси, перпендикулярной оси полюсов (в этих
направлениях легче определить магнитную проводимость машины).
В соответствии с этим и ЭДС
a
E
раскладывается на ЭДС
ad
E
,
наводимою потоком
ad
, и ЭДС
aq
E
, наводимую потоком м
aq
. С
учетом такого разложения уравнение напряжений (9.77) принимает
вид (рис. 9.20, а)
.
0
rIEEEEU
aqad
(9.78)
Ток обмотки статора также раскладывается на составляю-
щие - продольную
d
I
и поперечную
q
I
,cos ,sin
IIII
qd
(9.79)
Следуя [240], рассмотрим более детально эти уравнения, не
пренебрегая активным сопротивлением обмотки статора.
Напряжение U, подводимое к фазе обмотки статора
синхронного двигателя при его работе в синхронном режиме,
уравновешивается ЭДС
E
, наводимой в обмотке статора
результирующим магнитным потоком
в воздушном зазоре, и
падением напряжения на собственном сопротивлении
z
фазы
обмотки статора
.
jxrIEzIEU
(9.75)
Величина результирующего магнитного потока
при заданномм
эффективном числе витков фазы обмотки статора
,
заданной частоте сети const
f в режимах работы, близких к
номинальному, определяется в основном значением приложенного
к фазе обмотки статора напряжения U. Действительно, если
пренебречь падением напряжения
zI
, которое в режимах, близких
к номинальному, невелико, то, согласно (9.75),
.44,4 ;44,4 cUwfUfwEU
(9.76)
Это значит, что при постоянном по значению напряжении
питания U результирующий магнитный поток
двигателя в
синхронном режиме практически постоянен.
Особенностью синхронной машины с возбужденными
полюсами является то, что ее результирующий поток
является
суммой двух потоков: потока возбужденного ротора
f
и потокаа
статора, создаваемого намагничивающим током, поступающим от
источника питания.
Доля участия обмотки статора в создании результирующего
потока
при постоянном напряжении сети U, а следовательно, и
потоке
const
определяется значением возбужденности
(намагниченности) ротора, т. е. значением потока
f
. Чем больше
возбужденность ротора (больше поток
f
), тем большую долю в
создании потока
берет на себя ротор и меньшую - обмотка
статора. Это значит, что с увеличением возбужденности
(намагниченности) ротора уменьшается реактивный
(намагничивающий) ток двигателя, забираемый им из сети.
Увеличивая степень возбужденности ротора, можно добиться
такого состояния, когда намагничивающий ток будет равен нулю и