книги / Машины постоянного тока средней и большой мощности

обусловлено? Как показывает анализ многочисленных осциллограмм то­

ков в секциях, действительное время коммутации обычно меньше рас­

четного. Зто может быть вызвано вибрацией машины, выступанием или

г

утопанием отдельных коллекторных пластин, износом щеток я' т.д. Следовательно, с учетом указанного факта, среднеквадратичный ток

разрыва на участке нестабильности щеточного контакта по сравнению с

расчетным током разрыва (током в конце расчетного времени Тк .)

является более объективным параметром, -позволяющим учесть факторы

благоприятной коммутации для данного сочетания параметров и опреде-т ленной конструкции секции обмртки якоря, т.е. соответствует опти­

72

73

чувствительность машины к изменению коммутирующего поля, причем* чем меньше расхождение ветвей U - образных кривых, тем выше указанная чувствительность. Таким образом, U -образные кривые могут быть ис­ пользована в качестве критерия оптимизации выбора коммутационных па­ раметров МПТ на стадии ее проектирования.

Анализ U - образных кривых (рис.4.19) подтверждает вышеприве­ денные выводы по табл.4.2 о необходимости учета влияния вихревых то­ ков на процесс коммутации. Под действием вихревых токов в машине МЛ 13-45 при п = 1200 об/мин величина реактивной ЭДС Е^ снижается на 21% (сопоставить точки минимума соответствующих сплошных и пунктир­

токов для МИГ с простой петлевой обмоткой. В крупных ValT применяются двух- и трехходовые обмотки якорей,. Как известно, эти обмотки явля­ ются несимметричными, что привадит к возникновению пульсаций тока в параллельных ветвях. Значит, при расчете коммутации по описанному выше методу, начальные значения токов для решения систем типа (4.IS) необходимо задавать с учетом этих пульсаций. Второй особенностью

равны времени поворота якоря на два и три зубцовых деления соответст­ венно для двух- и трехходовой обмоток. В остальном расчет одинаков как для простых, так и для многоходовых петлевых обмоток.

5.1. Общие замечания

Во второй главе было показано, что единичная мощность МГГГ с мно­ гоходовыми петлевыми обмотками зависит прежде всего от ее коммутаци­ онных параметров, а именно: она пропорциональна отношению допустимой реактивной ЭДС Е^ к средней результирующей проводимости секции У Вследствие этого увеличение предельной мощности МПТ, т.е. мощности

74

ционной способности Mi'ITV

5.2.Совершенствование методов расчета коммутации и оптимизации коммутационных параметров МИГ

Бпредыдущей главе были изложены методы'расчета коммутации, даю ­ щие возможность' с той или иной точностью учитывать влияние различных факторов на коммутацию.

Внастоящее время в заводской практике для расчета коммутац, л МЯТ наибольшее применение нашел метод Цорна, который позволяет также

посредством введения коэффициентов демпфирования учесть демпфирующее ^ влияние вихревых и контурных токов в проводниках и, тем самым,особенности конструктивного исполнения якорной обмотки. Метод Цорна дает возмож­ ность найти, наилучыёе сочетание коммутационных параметров обмотки

ческого опыта получить результаты, удовлетворяющие' поставленным перед

75

та и создаются условия выделения энергии W щ (4.2) под сбегающим

краем щеток в виде электрических разрядов. Минимальное значение ос­

невозможно даже теоретически получить оптимальные условия коммутации одновременно для всех секций паза. С возрастанием асимметрии настрой­ ка коммутации секций затрудняется.

3. Расхождение ветвей U образных характеристик определяет со­ бой чувствительность коммутации к изменению поля добавочных полюсов.

Чем круче идут ветви этих характеристик, тем точнее надо настраивать добавочные полюса путем регулировки зазоров. Ьолёе пологий ход вет­ вей является более благоприятным, и при этом настройка коммутации с

помощью добавочных полюсов облегчается, что означает и увеличение ширины области безыскровой работы Ш Г .

4. Данный метод позволяет также учитывать демпфирующие свойства коммутируемых секпий пои окончании коммутации и разрыве остаточного тока A i .р используя* для этого коэффициенты демпфирования Qp . Так как значение 6 р для обособленных и необособленных секций раз­

лично, то, естественно, г.ри настройке коммутации и выборе коэффици­ ента Кц необходимо, в первую очередь, ориентироваться на U -об­

разную характеристику обособленной секции (или двух обособленных сек­

обособленной секции, допустимые величин^ остаточного токаАйцо# не­ обособленных секций можно найти согласно (4.2 и 4.26) по выражению

77

5. Расчет процесса коммутации путем решения системы дифференци­

альных уравнений дает возможность задавать различные зависимости

метрию башмаков добавочных полюсов, обеспечивающую наилучшее проте­ кание коммутационного процесса.

6. Проводя расчеты при вариации различных коммутационных пара­ метров и сопоставляя полученные результаты, можно производить выбор оптимальных значений этих параметров в соответствии с различными ре­ жимами работы МИГ в условиях эксплуатации при широких изменениях на­ грузки и частоты вращения. В частности, при увеличении частоты враще­ ния, как известно, происходит уменьшение ширины ОБР и смещение ее средней линии. Величину этого смещения можно найти на основе постро­ ения U -образных характеристик, для различных частот вращения. Под­ бирая соответствующим образом параметры обмотки якоря, можно умень­

ристик оценить это влияние. Оно проявляется, во-первых, в смещении

под влиянием вихревых и контурных токов в крупных МПТ заметно снижа­ ется. Используя эти данные, можно получить численную оценку уменьше­ ния энергии W щ и степени улучшения коммутации за счет демпфирую­ щего влияния вихревых и контурных токов.

Б настоящее время возйикает необходимость дальнейшего совершен­ ствования метода расчета коммутации, в особенности для крупных МПТ с многоходовыми петлевыми обмотками. Для этого необходимо применить ч ж х

ленные методы расчета на ЭВМ магнитного поля в МПТ с учетом геомет­ рии магнитной системы, насыщения ферромагнитных участков магнитной цели, различного расположения якоря относительно статора. На основе этих расчетов определяются пульсации напряжения К 1-2 и тока в вет­ вях обмотки якоря, находится оптимальная ко нф иг ур ац ия башмаков глав­ ных полюсов для снижения этих пульсаций, а уакже’рассчитывается ком-

78