1767
Для определения МДС обмотки возбуждения, необходимой для создания нужного потока при нагрузке, необходимо учитывать влияние реакции якоря. Амплитуда первой гармоники МДС реакции якоря при токе 
.
. (10.90)
Для количественного учета влияния реакции якоря на магнитное поле машины обычно МДС 
разлагают на две составляющие: продольную 
, максимум которой совпадает с осью полюсов, и поперечную 
, максимум которой совпадает с осью, проходящей через середину межполюсного пространства. Угол 
является углом между током и ЭДС 
. Магнитодвижущие силы якоря и обмотки возбуждения имеют различное пространственное распределение, и поэтому одинаковые их значения создают различные потоки. Для удобства совместного рассмотрения одну из МДС необходимо привести к другой. Так как обычно при расчетах используется характеристика холостого хода, то целесообразно МДС якоря привести к прямоугольной МДС обмотки возбуждения. Для этого 
и 
заменяются эквивалентными МДС обмотки возбуждения 
и 
. Эквивалентные МДС и определяют исходя из того, чтобы потоки первой гармоники, создаваемые ими, были соответственно равны потокам первой гармоники от МДС и . При переходе от и к и вводят коэффициенты 
и 
[6].
(10.91)
Коэффициенты и зависят от отношений, 
и 
. Они могут быть найдены из рис. 10.24.
Рис. 10.24. Кривые для определения коэффициентов и :
а — при 
; б — при 
; в — 
В ненасыщенной машине можно принимать, что продольное и поперечное поля существуют независимо и не оказывают взаимного влияния друг на друга. При наличии насыщения такое допущение может внести в расчет погрешности. Однако учет взаимного влияния продольного и поперечного потоков в насыщенной машине связан с большими трудностями и может быть сделан приближенно.
На основе анализа магнитных полей в синхронных машинах при нагрузке и насыщении были определены коэффициенты 
и 
(рис. 10.25), на которые нужно умножить МДС и , чтобы получить соответствующие их значения 
и 
при учете насыщения. Эти коэффициенты получены в функции 
, т. е. отношения суммы магнитных напряжений воздушного зазора, зубцов и спинки статора к магнитному напряжению воздушного зазора. Коэффициенты 
и 
получены для машин с равномерным воздушным зазором, а 
и 
— для машин, у которых зазор изменяется согласно уравнению
, (10.92)
где 
— расстояние от оси полюса до рассматриваемой точки.
Коэффициенты и можно с некоторым приближением применить и для машин, у которых 
.
Рис. 10.25. Зависимость коэффициентов 
и 
от
Как известно, поперечная реакция якоря вызывает ослабление поля под одним краем полюса и усиление его под другим. В ненасыщенной машине результирующий поток полюса при этом не изменяется. При насыщении магнитной цепи увеличение потока под одним из краев полюса происходит в меньшей мере, чем ослабление под другим, и результирующий поток (его первая гармоника) уменьшается. Для компенсации размагничивающего действия поперечной реакции якоря необходимо увеличивать МДС обмотки возбуждения на 
.
При равномерном воздушном зазоре можно определить по формуле
, (10.93)
а при зазоре, изменяющемся по (10.92), — по формуле
. (10.94)
На рис. 10.25 даны зависимости 
и 
от отношения 
.
Количественный учет реакции якоря при определении МДС обмотки возбуждения производится с помощью векторных диаграмм (см. § 10.14) [6].
