|
Применение полевых методов в электромагнитных расчетах электрических машин1.3.2. Коэффициенты формы поля по продольной и поперечной осямПо определению коэффициенты формы поля по продольной и поперечной осям равны отношению амплитуд основных гармонических составляющих Bad1 и Baq1 к амплитудам индукции Bad и Baq , найденным при равномерном воздушном зазоре, равном δ΄. Предполагается, что поле при этом создается основной гармоникой МДС статора, в первом случае ориентированной вдоль оси d, во втором – вдоль оси q. (1.19) (1.20) Поскольку насыщение стали при таком определении коэффициентов kd и kq не учитывается, магнитопровод машины на конечно-элементных моделях можно не воспроизводить, задав на границах, соответствующих поверхностям сердечников, условия Неймана. Основную гармонику МДС якоря можно воспроизвести, задав у границы, соответствующей внутренней поверхности статора, тонкий токовый слой, составленный из достаточно большого числа участков с постоянной плотностью тока (как показывает опыт, слой из 24 участков моделирует гармонику МДС с хорошей точностью). На рисунках (1.16) и (1.17), приведены картины продольного и поперечного полей якоря, полученные на моделях, построенных в соответствии с этими рекомендациями (основные размеры машины сохранены такими же, что и на моделях на рисунках 1.13 – 1.15).
Рис. 1.16. Картина продольного поля якоря при задании
основной гармоники МДС якоря токовым слоем, состоящим из 24 участков с
постоянной Рис. 1.17. Картина поперечного поля якоря.
На рисунках 1.18 и 1.19, показаны распределения индукции продольного и поперечного полей якоря в воздушном зазоре.
Рис. 1.18. Распределение индукции продольного поля якоря в
воздушном
Рис. 1.19. Распределение индукции поперечного поля якоря в
воздушном
Значения коэффициентов kd и kq, найденные по результатам моделирования в соответствии с приведенными выше выражениями: 0,900 и 0,571. В [1-5] эти коэффициенты рекомендуется рассчитывать с помощью коэффициента kf и коэффициентов реакции якоря по продольной и поперечной осям kad и kaq , найденным без учета насыщения (т.е. при kza и kzaм , равных 1). Рассчитанные таким образом коэффициенты kd и kq для рассматриваемого гидрогенератора оказываются равными 0,890 и 0,578 соответственно, что весьма близко к результатам моделирования. |