Большая техническая энциклопедия
0 1 3 4 9
D V
А Б В Г Д Е Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ь Э Ю Я
ПА ПЕ ПИ ПЛ ПН ПО ПР ПС ПТ ПУ ПФ ПХ ПЫ ПЬ ПЯ

Поверхностные потери

 
Поверхностные потери возникают из-за пульсаций индукции в воздушном зазоре.
Зависимость КПД от нагрузки. Поверхностные потери возникают в поверхностном слое зубцов или полюсов из-за пульсаций поля в воздушном зазоре. Частота пульсаций индукции определяется числом зубцов и частотой вращения fznz / 6Q, где z - число зубцов на статоре, если определяются поверхностные потери в роторе, или число пазов на роторе, если определяются поверхностные потери в статоре.
Поверхностные потери возникают во всех машинах, имеющих зубчатую поверхность на одной или на двух сторонах воздушного зазора. Эти потери имеют место в ста - jropax ir роторах асинхронных ма-цтин и на поверхности полюсных наконечников синхронных машин и машин постоянного тока.
Поверхностные потери возникают из-за пульсаций индукции в воздушном зазоре.
Поверхностные потери, как показал расчет, очень малы.
Поверхностные потери в стали ротора наиболее опасны в крупных машинах и надежнее всего снижаются шихтовкой его полюсных башмаков. Но в последние годы крупные синхронные двигатели чаще изготавливают с массивными полюсами, то есть из сплошного железа. В этих случае хорошие результаты дает рифление поверхности ротора. Рифленая поверхность резко увеличивает активное сопротивление контуров вихревых токов от высших гармоник, которые, как известно, замыкаются по поверхности ротора. Кроме того, заметно увеличивается площадь охлаждаемой поверхности ротора.
Поверхностные потери при расслоенном железе, как правило, незначительны.
Поверхностные потери ротора, вызванные полями высших гармонических статора, рассчитываются по ( 295) с учетом частоты, числа полюсов и полюсного деления высших гармонических.
Полные поверхностные потери Люв Вт, получают умножением р пав на площадь всей рассматриваемой поверхности статора или ротора - головок зубцов или полюсных наконечников.
Поправочный коэффициент х.| Система координат для расчета поверхностных потерь. Полные поверхностные потери машины пропорциональны площади поверхности расточки статора. Следует учитывать, что индукция В0 не везде имеет одновременно одинаковые значения. При синусоидальном поле средняя квадратичная величина равна половине квадрата амплитудного значения.
Рассмотрим поверхностные потери в стали ротора при холостом ходе асинхронного двигателя с закрытыми пазами на роторе. Элемент на поверхности ротора при вращении оказывается то под зубцом, то под пазом ( шлицем) статора.
Пульсации зубцового потока при двух различных положениях ротора относительно статора ( а, б. При определенных условиях поверхностные потери переходят в иные виды потерь, в частности в пульсацион-ные потери в зубцах. Это происходит в том случае, когда в одной части машины ширина головок зубцов приблизительно равна или меньше раскрытий пазов другой части, как, например, в асинхронных машинах.

В этом случае поверхностные потери частично отсутствуют и вместо них возникают пульсационные потери.
Согласно ( 425) поверхностные потери от длины стали в аксиальном направлении не зависят.
Зависимость критерия равновесия Ра от критерия контакта Ко для реакций типа Л твердое. В необогреваемых снаружи реакторах необходимы одинаковые поверхностные потери тепла на единицу производительности в модели и натуре. Поэтому нужен контроль тепловых потерь в модели.
Использование тонких листов стали значительно снижает поверхностные потери в случае, когда поверхность ротора после его шихтовки не обрабатывается. В случае добавочной обработки потери нужно рассчитывать так же, как при массив ных роторах. Для расчета поверхностных потерь пригодно равенство ( 9 - 21 а), причем численную величину коэффициента k0 можно брать из таблицы, приведенной ниже.
Основными видами добавочных потерь в стали являются пульса-ционные и поверхностные потери.
Существуют три вида основных потерь: а) поверхностные потери, связанные с переносом тепла через высокий вакуум посредством излучения ( до сих пор еще не разработаны тепловые изоляторы очень высокого качества, практически пригодные для использования в области температур от 4 до 77 К); б) потери, обусловленные теплопроводностью опор; с) потери, связанные с теплопроводностью электрических соединений.
Так как пазы на роторе закрытые, то поверхностные потери в статоре равны нулю.
Из табл. 5 - 1 видно, что наибольшие удельные поверхностные потери имеют тяговые двигатели НБ-414, НБ-418 и ЭД-104А.
Во-вторых, эти гармоники поля обусловливают добавочные магнитные потери на поверхности ( поверхностные потери) и в теле зубцов ( пульсационные потери) статора и ротора. Вращение зубцов ротора относительно зубцов статора вызывает пульсации магнитного потока в зубцах, и поэтому соответствующая часть потерь называется пульсационными потерями. Магнитные потери в сердечнике ротора при нормальных рабочих режимах обычно очень малы и отдельно не учитываются.
Во-вторых, эти гармоники поля обусловливают добавочные магнитные потери на поверхности ( поверхностные потери) и в теле зубцов ( пульсационные потери) статора и ротора. Вращение зубцов ротора относительно зубцов статора вызывает - пульсации магнитного потока в зубцах, и поэтому соответствующая часть потерь называется п у л ь с а ц и о н н ы м и потерями. Магнитные потери в сердечнике ротора при нормальных рабочих режимах обычно очень малы и отдельно не учитываются.
Как видно из приведенных величин, применение листовой стали вместо массивной существенно снижает поверхностные потери. Значения k0 для хорошо изолированных друг от друга стальных листов приблизительно пропорциональны их толщине. Расчет kQ связан с большими математическими трудностями, и поэтому приходится применять приведенные выше значения, установленные экспериментальным путем.
Влияние расположения зубцов на распределение магнитного потока. а - ось зубца ротора совпадает с осью зубца статора. б - ось зубца ротора совпадает с осью паза статора. Основными видами добавочных потерь в стали являются: а) пульсационные и б) поверхностные потери.

Таким образом, потери третьего вида можно отнести к механическим потерям в поверхностном молекулярном слое ( поверхностные потери), причем они всегда пропорциональны числу разорванных связей, а не скорости роста трещины. В связи с этим методы контролируемого разрушения определяют не свободную поверхностную энергию твердого тела в чистом виде, а величину, включающую механические потери третьего вида.
Сечение Т - образного хвоста полюса ( а и паза обода ротора ( б. Хвосты полюсов, выполненные из листов стали большей толщины, имеют большую прочность, но при этом увеличиваются поверхностные потери мощности в наконечниках полюсов.
Если ротср сделан цельнокованым, то объемные потери от пульсаций в зубцах ротсра не имеют места, а существуют только поверхностные потери.
Если ротор сделан цельнокованым, то объемные потери от пульсаций в зубцах ротсра не имеют места, а существуют только поверхностные потери.
Таким образом, наличие зубцов на статоре определяет возникновение поверхностных потерь в роторе, и, наоборот, зубцы ротора вызывают поверхностные потери на статоре. Поверхностные потери возникают во всех машинах, имеющих зубчатую поверхность на одной или на двух сторонах воздушного зазора. Эти потери имеют место в статорах и роторах асинхронных машин и на поверхности полюсных наконечников синхронных машин и машин постоянного тока.
Таким образом, наличие зубцов на статоре определяет возникновение поверхностных потерь в роторе, и, наоборот, зубцы ротора вызывают поверхностные потери на статоре. Поверхностные потери возникают во всех машинах, имеющих зубчатую поверхность на одной или на двух сторонах воздушного зазора.
Пределы изменения зубцового деления tz в зависимости от полюсного деления т для синхронных машин. При уменьшении числа пазов возрастают объем тока в пазу и перепад температуры в изоляции, увеличиваются добавочные потери в меди, а также пульсационные и поверхностные потери. Кроме того, с увеличением размеров катушки усложняются ее изготовление и укладка в пазы. При разработке серии в целях унификации обмоточных проводов и числа применяемых штампов стремятся выбирать одинаковые пазы для машин с различным числом полюсов.
Высшие гармонические пазов, проникающие в противоположную часть машины и распространяющиеся дальше вдоль поверхности расточки, вызывают, как указывалось в § 4, поверхностные потери.
V - в ярме, V н - на гистерезис, V, - на трение ротора о воздух, VL - сумма потерь в роторе, Vm - механические, Vo - поверхностные потери в стали, Vp - пульсационные, Vs - в лобовой части обмотки, Vv - в обмотке, отводимые воздухом в вентиляционном канале, Vw - от вихревых токов, Vw - в обмотке, УШ - добавочные в активной стали из-за некачественной изоляции листов, VWG - дополнительные в стали из-за грата, Vz - в зубце.
Таким образом, наличие зубцов на статоре определяет возникновение поверхностных потерь в роторе, и, наоборот, зубцы ротора вызывают поверхностные потери на статоре. Поверхностные потери возникают во всех машинах, имеющих зубчатую поверхность на одной или на двух сторонах воздушного зазора. Эти потери имеют место в статорах и роторах асинхронных машин и на поверхности полюсных наконечников синхронных машин и машин постоянного тока.
Таким образом, наличие зубцов на статоре определяет возникновение поверхностных потерь в роторе, и, наоборот, зубцы ротора вызывают поверхностные потери на статоре. Поверхностные потери возникают во всех машинах, имеющих зубчатую поверхность на одной или на двух сторонах воздушного зазора.
Деформационными релаксационными потерями ( потери первого вида), которые для хрупких тел малы, пренебрегаем. Поверхностные потери не зависят, а динамические потери, как показано, например, Моттом [4.81] и Бейтесоном 4.82 ], зависят от скорости роста трещины.
Поверхностные потери в полюсных наконечниках вызываются зубчатым строением якоря.

Величина поверхностных потерь ротора зависит от раскрытия пазов статора и, наоборот, величина поверхностных потерь статора зависит от раскрытия пазов ротора; при открытых пазах потери наибольшие, при закрытых отсутствуют. Большие поверхностные потери имеют место в массивных роторах синхронных турбогенераторов и машин с массивными полюсами.
Листы полюсов. Полюсы электрических машин пронизываются потоком, имеющим постоянное направление, и поэтому потери на перемагничи-вание и на вихревые токи в них отсутствуют. Однако поверхностные потери в полюсных наконечниках не позволяют делать их массивными, и полюсы собирают из штампованных листов. Массивными делают только главные полюсы генераторов и электродвигателей автотракторного электрооборудования. В последнее время получили распространение массивные полюсы в синхронных машинах, где они играют роль пусковой или успокоительной обмотки.
Обычно зубцовыми гармониками высшего порядка ( при п1) пренебрегают, так как они выражены относительно слабо. Можно принять, что поверхностные потери пропорциональны частоте пульсаций в степени 1 5 и квадрату среднего значения индукции в зазоре.
Обычно зубцовыми гармониками высшего порядка ( при п) пренебрегают, так как они выражены относительно слабо. Можно принять, что поверхностные потери пропорциональны частоте пульсаций в степени 1 5 и квадрату среднего значения индукции в зазоре.
Анализ показывает, что поверхностные потери зависят от частоты в степени 1 5 и квадрата среднего значения индукции в зазоре.
При нагрузке машины также возникают добавочные потери вследствие искажения распределения магнитного поля под влиянием поперечной реакции якоря. Вследствие неравномерного распределения магнитной индукции в зазоре увеличиваются поверхностные потери. При наличии компенсационной обмотки указанная часть магнитных потерь практически отсутствует. Другая часть добавочных потерь связана с образованием вихревых токов в стержнях обмотки якоря вследствие изменения потока рассеяния. Ток короткого замыкания переключаемых секций также вызывает потери в проводниках. Одним из средств уменьшения этой части потерь является применение стержней обмотки, собранных из проводников малого сечения.
Продолжать обобщение включив в него кобальт, ниобий, молибден и вольфрам, опасно из-за сложности межэлементных взаимодействий. Это очень хорошая противоокислительная стойкость, при которой поверхностные потери ( с одной стороны образца) не превышают 0 025 мм.
Крепление сердечника полюса заклепками ( а и стержнем ( б. Полюса для уменьшения потерь набирают из листов толщиной 1 - 2 мм. При больших толщинах затрудняется штамповка листов и увеличиваются поверхностные потери, при меньших толщинах увеличиваются затраты труда вследствие увеличения количества листов, а также уменьшается коэффициент заполнения сердечника сталью.
При нагрузке машины также возникают добавочные потери вследствие искажения распределения магнитного поля под влиянием поперечной реакции якоря. Вследствие неравномерного распределения магнитной индукции в зазоре увеличиваются поверхностные потери. При наличии компенсационной обмотки указанная часть магнитных потерь практически отсутствует. Другая часть добавочных потерь связана с образованием вихревых токов в стержнях обмотки якоря вследствие изменения потока рассеяния. Ток короткого замыкания переключаемых секций также вызывает потери в проводниках. Одним из средств уменьшения этой части потерь является применение стержней обмотки, собранных из проводников малого сечения.
 
Loading
на заглавную 10 самыхСловариО сайтеОбратная связь к началу страницы

© 2008 - 2014
словарь online
словарь
одноклассники
XHTML | CSS
Лицензиар ngpedia.ru
1.8.11