К вопросу о положении точки номинального режима на механической характеристике вентильно-индукторного двигателя - page 5

Предположим, что в первом варианте исполнения двигателя число
витков и угол включения θвкл выбраны так, что в базовой точке “ а” ха -
рактеристики 1 (см. рис. 1) при ω = ωбаз на интервале γраб обеспече -
но постоянство фазного тока I (θ ) на некотором уровне Iм (кривая 1а
(см. рис. 2). Форму фазного тока ВИД с его постоянством на интервале
γраб далее будем условно называть “ прямоугольной” и отметим индек-
сом “ П”.
Таким образом, в первом варианте исполнения ВИД примем, что
точка его номинального режима располагается в некоторой промежу-
точной точке “в” между точками “а” и “г” кривой 2 (см. рис. 1) с коор-
динатами ω раб, M раб. Подчеркнем, что в первом варианте в точке “в” с
координатами ωраб и Mраб фазный ток ВИД имеет треугольную форму
(кривая 2в, см. рис. 2), причем, чем больше ωраб превышает ω баз, тем бы -
стрее фазный ток спадает на рабочем участке и тем сильнее выражен
треугольный характер его изменения в пределах цикла коммутации. Та -
ким образом, отношение ωраб/ωбаз в некоторой степени может быть ме -
рой искажения формы фазного тока по сравнению с прямоугольной.
С другой стороны, очевидно , что при проектировании ВИД можно
при том же напряжении питания Uном так выбрать обмоточные данные
(число витков и схему соединения катушек в обмотке) и значение угло -
вого интервала γвкл, что рабочая точка “в” с координатами M раб и ω раб
совпадет с базовым режимом механической характеристики 3 на рис. 1.
Тогда, форма фазного тока ВИД в точке “в” на кривой 3 будет прямо -
угольной (кривая 3в на рис. 2).
Это соответствует второму варианту исполнения ВИД. При этом,
сравнивая условия работы ВИД по первому и второму вариантам в од-
ной и той же точке “ в” ( см. рис. 1), можно оценить изменение мак-
симальных и действующих значений токов в фазе, изменение эффек -
тивности электромеханического преобразования энергии, объема меди ,
потерь в меди, площади сечения окна стали и т.д. Такое сравнение по-
зволит сделать более обоснованный вывод о рациональной форме фаз-
ного тока для номинального режима работы ВИД.
Прежде всего, выясним, как должны быть изменены число витков
фазных обмоток и параметры коммутации проектируемого двигателя
по второму варианту по отношению к параметрам двигателя, исполня-
емого по первому варианту, чтобы в номинальном режиме ток в фазах
был прямоугольной формы.
Условия обеспечения прямоугольной формы фазного тока ВИД .
Воспользуемся известным выражением для фазного тока на рабочем
этапе цикла коммутации ВИД γраб в режиме локального
насыщения [8, 9]:
36 ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана . Сер. “Машиностроение”. 2005. № 1