Магнитная цепь синхронной машины

Основной магнитный поток явнополюсной синхронной машины, замыкаясь в магнитной системе машины, сцепляется с обмоткой статора. Магнитная система такой машины представляет собой симметричную магнитную систему из параллельных ветвей (рис.2.11).

Рис.2.11. Магнитная система явнополюсной СМ

Основной магнитный поток Ф, замыкаясь в магнитной цепи проходит ряд участков: воздушный зазор δ, зубцовый слой статора h_z1, зубцовый слой ротора h_z21, полюс ротора h_m, спинку статора L₁ и спинку ротора (обод) L_об. (рис.2.12).

Сумма магнитных напряжений на всех этих участках равна МДС обмотки возбуждения на пару полюсов в режиме XX:

(2.42)

где - соответственно магнитные напряжения зазора, зубцовых слоев статора и ротора, полюсов, спинки статора и обода.

Полученное в результате расчета магнитной цепи значение МДС на пару полюсов , позволяет определить намагничивающий ток (основную гармонику) обмотки статора:

(2.43)

Рис.2.12. Участки магнитной цепи явнополюсной СМ

Магнитный поток через спинку ротора и полюсы несколько больше основного магнитного потока на величину магнитного потока рассеяния .

Тогда

(2.44)

где - коэффициент магнитного рассеяния полюсов ротора.

Для явнополюсных СМ

(2.45)

где - коэффициент магнитных напряжений в сердечнике статора и воздушном зазоре.

Для явнополюсных СМ коэффициент магнитного рассеяния полюсов .

После расчета магнитной цепи СМ строится магнитная характеристика машины .

Используя МДС обмотки возбуждения в режиме XX , путем дополнительных расчетов определяют МДС обмотки возбуждения при нагрузке .

Обычно .

Тогда число витков в полюсной катушке ротора

(2.46)

где - ток в обмотке возбуждения СМ.