Электрические машины. Прохоров С.Г - 98 стр.

UptoLike

98
Вращающийся магнитный поток статора намагничивает гистерезисный
слой ротора, который можно представить как слой, состоящий из маленьких
магнитиков, поворачивающихся вокруг своих неподвижных осей вслед за пере-
мещением магнитного потока статора с
некоторым отставанием на гистерезис-
ный угол γ. Между полюсом потока и по-
люсами магнитиков возникает электро-
магнитная сила тяжения, тангенциальная
составляющая
F
эм
которой обуславливает
электромагнитный вращающий момент
(рис. 3.28).
Пока магнитный поток статора пе-
ремещается относительно ротора, гисте-
резисный материал перемагничивается
элементарные магнитики вращаются во-
круг своих осей. При синхронной скоро-
сти гистерезисный слой не перемагничи-
вается, элементарные магнитики вокруг
своих осей не вращаются, и ротор уподобляется постоянному магниту, намаг-
ниченному полем статора
, вращающемуся синхронно с потоком статора.
По своим энергетическим характеристикам СГД занимает промежуточное
положение между СД с ротором-магнитом и СРД.
Преимущество СГД в том, что ротор очень простой конструкции. Вра-
щающий электромагнитный момент возникает как в асинхронном, так и в син-
хронном режиме и не требуется элементов запуска.
Чтобы получить
механическую характеристику, проведем следующие
рассуждения. Электромагнитную мощность на перемагничивание гистерезис-
ного слоя при неподвижном роторе можно записать в виде:
1гуд)1(г
fVpP
S
=
=
, (3.34)
где V
г
объем гистерезисного материала, р
уд
удельная мощность (Вт/м
3.
Гц).
Мощность потерь на перемагничивание при вращающемся роторе можно
записать как
. ,
1гудг122uудг
SfVpPSfffVpP
SSSS
=
=
=
(3.35)
Полная механическая мощность тогда запишется как
(
)
SfVpPPP
SS
=
=
=
1
1гудг1гмх
. (3.36)
Гистерезисный момент при этом будет равен
S
N
S
N
N
S
F
эм
F
эм
γ
Статор
Ротор
Ф
Ф
Рис. 3.28. Принцип действия СГД
      Вращающийся магнитный поток статора намагничивает гистерезисный
слой ротора, который можно представить как слой, состоящий из маленьких
магнитиков, поворачивающихся вокруг своих неподвижных осей вслед за пере-
                     Ф                  мещением магнитного потока статора с
                                        некоторым отставанием на гистерезис-
                         N
                                 Статор ный угол γ. Между полюсом потока и по-
                Fэм
                                        люсами магнитиков возникает электро-
                S γ                     магнитная сила тяжения, тангенциальная
                   N
                                        составляющая Fэм которой обуславливает
                  Ф
                                        электромагнитный вращающий момент
                                        (рис. 3.28).
                       S                       Пока магнитный поток статора пе-
                           N            ремещается относительно ротора, гисте-
                                        резисный материал перемагничивается –
                S      F эм
                              Ротор
                                        элементарные магнитики вращаются во-
                                        круг своих осей. При синхронной скоро-
                                        сти гистерезисный слой не перемагничи-
    Рис. 3.28. Принцип действия СГД
                                        вается, элементарные магнитики вокруг
своих осей не вращаются, и ротор уподобляется постоянному магниту, намаг-
ниченному полем статора, вращающемуся синхронно с потоком статора.
      По своим энергетическим характеристикам СГД занимает промежуточное
положение между СД с ротором-магнитом и СРД.
      Преимущество СГД в том, что ротор очень простой конструкции. Вра-
щающий электромагнитный момент возникает как в асинхронном, так и в син-
хронном режиме и не требуется элементов запуска.
      Чтобы получить механическую характеристику, проведем следующие
рассуждения. Электромагнитную мощность на перемагничивание гистерезис-
ного слоя при неподвижном роторе можно записать в виде:
      Pг ( S =1) = p уд ⋅ Vг ⋅ f1 ,                                             (3.34)
где Vг – объем гистерезисного материала, руд – удельная мощность (Вт/м3.Гц).
       Мощность потерь на перемагничивание при вращающемся роторе можно
записать как
      PгS = pуд ⋅Vu ⋅ f 2S ,          f 2S = f1 ⋅ S → PгS = pуд ⋅Vг ⋅ f1 ⋅ S.   (3.35)
     Полная механическая мощность тогда запишется как
      Pмх = Pг S = 1 − Pг S = p уд ⋅ V г ⋅ f 1 ⋅ (1 − S ) .                     (3.36)
     Гистерезисный момент при этом будет равен




                                                     98