электрические униполярные машины. МАГНИТНОЕ ПОЛЕ В СТАЛИ РОТОРА ПРИ НАГРУЗКЕ

При холостом ходе генератора, когда в роторе нет тока нагрузки, основная часть намагничивающей силы обмотки возбуждения расходуется на проведение рабочего потока через воздушные зазоры между полюсами и слабо насыщенным ротором. С увеличением тока нагрузки сталь ротора в зоне средних полюсов сильно насыщается, в результате значительно возрастает требуемая намагничивающая сила.

Прежде чем перейти к рассмотрению методики расчета составляющей намагничивающей силы на ротор, установим направления и величины соответствующих векторов напряженностей, действующих в нем. С этой целью выберем в теле ротора произвольную точку а1 (см. рис. 55); через нее и ось вращения ротора проведем радиальную плоскость R1. Обмотка возбуждения в цилиндрической униполярной машине располагается вокруг ротора кольцом, поэтому ток обмотки создаст напряженность магнитного поля в рассматриваемой точке, вектор которого Hr1 будет обязательно расположен в плоскости R1. Ток нагрузки, который протекает вдоль оси ротора, определит вектор напряженности Hф1 нормальный к этой плоскости. Если через векторы Hr1 и Hф1 провести плоскость N1, то их геометрическая сумма определит расположенный в ней вектор результирующей напряженности магнитного поля ротора в выбранной точке. Нарисованный характер картины поля сохранится для любых точек ротора и соответствующих им плоскостей с тем отличием, что величина Hф будет уменьшаться к оси ротора, и вектор Нr будет изменять величину и направление, оставаясь все время в соответствующих радиальных плоскостях.

Рис. .55

Вектор результирующей напряженности определит вектор магнитной индукции величины Н, а затем μ. Далее по (13) рассчитывается искомая зависимость.

На рис. 57 показана основная кривая намагничивания для стальных поковок роторов турбогенератора, а на рис. 58 - рассчитанные на ее основе описанным выше способом семейства кривых В_r = f_n(Н_r) для ряда фиксированных значений Н_фn. Здесь же нанесены прямые, выходящие из начала координат, соответствующие постоянству магнитной проницаемости (в долях магнитной проницаемости воздуха).

Рис. 57. Основная кривая намагничивания стальных поковок роторов турбогенераторов.

Наоборот, если задана величина Вr и известна кривая намагничивания, соответствующая определенному Н, то нетрудно определить результирующую индукцию в стали. Для этого через точку на кривой Br=f(Нr), соответствующую ординате Вr, следует провести из начала координат прямую до пересечения с основной кривой намагничивания стали ( =0).

Приведенные на рис. 57 и 58 кривые показывают, что стальная поковка может находиться в сильно насыщенном состоянии, в то время как значение индукции Вr много меньше индукции насыщения. Например, для кривой одновременного намагничивания 6 (Hф = 300 А/см) для индукции Br = 1 Вб/м² имеем μ = 44,5 μо, так как указанным значениям по основной кривой намагничивания соответствует результирующая индукция В, равная 1,94 Вб/м², которая в конечном счете определяет величину μ.

Этим удобно воспользоваться при расчете магнитного состояния роторов униполярных машин на большие токи, допуская, что результирующая индукция во всех точках ротора близка к индукции насыщения стали Вн = 2,1 - 2,2 Вб/м², поскольку среднюю индукцию в роторе при холостом ходе выбирают достаточно высокой Вr = (1.4 - 1,6) Вб/м².

к оглавлению

Реальная физика Изобретения Никола Тесла FAQ по эфирной физике ТОЭЭ ТЭЦ

Знаете ли Вы, как разрешается парадокс Ольберса?
(Фотометрический парадокс, парадокс Ольберса - это один из парадоксов космологии, заключающийся в том, что во Вселенной, равномерно заполненной звёздами, яркость неба (в том числе ночного) должна быть примерно равна яркости солнечного диска. Это должно иметь место потому, что по любому направлению неба луч зрения рано или поздно упрется в поверхность звезды.
Иными словами парадос Ольберса заключается в том, что если Вселенная бесконечна, то черного неба мы не увидим, так как излучение дальних звезд будет суммироваться с излучением ближних, и небо должно иметь среднюю температуру фотосфер звезд. При поглощении света межзвездным веществом, оно будет разогреваться до температуры звездных фотосфер и излучать также ярко, как звезды. Однако в дело вступает явление "усталости света", открытое Эдвином Хабблом, который показал, что чем дальше от нас расположена галактика, тем больше становится красным свет ее излучения, то есть фотоны как бы "устают", отдают свою энергию межзвездной среде. На очень больших расстояниях галактики видны только в радиодиапазоне, так как их свет вовсе потерял энергию идя через бескрайние просторы Вселенной. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.

НОВОСТИ ФОРУМА

Рыцари теории эфира