Количественный учет влияния поперечной реакции якоря

Рис.5- Определение размагничивающего действия поперечной реакции якоря

Насыщение полюсных наконечников и тела якоря невелико, и поэтому, при количественном учёте влияния поперечной реакции якоря достаточно учесть лишь насыщение зубцов. Для такого учёта по данным расчёта магнитной цепи при холостом ходе строят так называемую переходную магнитную характеристику машины (рис. 5), представляющую собой зависимость индукции в воздушном зазоре B_δ при холостом ходе от суммы намагничивающих сил зазора и зубцов: F_δz = F_δ + F_z.

Пусть при холостом ходе B_δ определяется ординатой аб на рис.5. Тогда намагничивающая сила воздушного зазора и зубцового слоя F_δz, создаваемая обмоткой возбуждения, будет равна абсциссе 0а. При нагрузке по центральной осевой линии полюсного наконечника действует такая же намагничивающая сила, однако в других точках воздушного зазора будет действовать намагничивающая сила реакции якоря F_fqb (рис.4)

Если отложить на рис.5 от точки а вправо и влево намагничивающую силу обмотки якоря Faqb, вычисленную по формуле (5), то действующая в разных точках на протяжении полюсного наконечника намагничивающая сила будет равна абсциссам точек отрезка ваг, а индукция результирующего поля в зазоре в этих точках на протяжении полюсного наконечника определится ординатами участка кривой дбе. Точки в и г будут соответствовать МДС на краях полюсов. В точке в поле максимально ослаблено, МДС зазора здесь определяется разностью МДС обмотки возбуждения и МДС реакции якоря. В точке г поле максимально усилено, МДС зазора здесь определяется суммой МДС обмотки возбуждения и МДС реакции якоря.

Отрезок вг на рис.5  пропорционален ширине полюсного наконечника, и поэтому площадь фигуры вдбегав пропорциональна потоку полюса при нагрузке. В то же время площадь прямоугольника вжзг пропорциональна потоку полюса при холостом ходе. Поэтому площадь криволинейного треугольника без характеризует увеличение потока под одной половиной полюса, а площадь треугольника джб – его уменьшение под другой половиной полюса. Таким образом, разность площадей этих треугольников определяет уменьшение потока полюса под влиянием поперечной реакции якоря.

Заменим на рис.5 фигуру вдбегав равновеликим ей по площади прямоугольником вилг. Тогда ордината ак представляет собой среднюю индукцию B_δн в воздушном зазоре при нагрузке, а отрезок бк = ΔB_δ – уменьшение средней индукции при нагрузке. По данным расчета магнитной цепи при холостом ходе можно отложить по оси ординат вместо B_δ пропорциональное ей значение потока Ф_δ в воздушном зазоре. Тогда отрезок бк = ΔФ_δ непосредственно определяет уменьшение потока полюса под воздействием поперечной реакции якоря.

Отрезок ма = ΔF_qb на рис.5 представляет собой значение намагничивающей силы возбуждения, эквивалентное размагничивающему действию поперечной реакции якоря. Соответствующим увеличением намагничивающей силы возбуждения размагничивающее действие реакции якоря может быть скомпенсировано.

Если перемещать точку а на рисунке 2 при F_aqb = const вдоль оси абсцисс, то есть рассматривать влияние поперечной реакции при разных условиях насыщения, то ΔФ_δ будет изменяться так, как показано в нижней части рис. 5 Значение ΔФ_δ максимально для точки, соответствующей колену переходной характеристики, и уменьшается от этой точки в обе стороны. Таким образом, влияние поперечной реакции якоря при I_a = const зависит от положения рабочей точки на магнитной характеристике машины.