ГЛАВА XI
ПОТЕРИ и К. П. Д.
§ 110. Форма кривых токов, текущих в проводах ротора 1.
До сих пор предполагалось, что кривые тех токов, которые текут в разных местах сечения массивного медного провода, заложенного в паз ротора или статора асинхронной машины, имеют одинаковую форму. Однако следующее рассмотрение показывает, что вышеуказанное предположение не всегда подтверждается на опыте.
1 См. работу автора в журнале "Электричество" № 19—20, 1929.
Представим себе массивный медный провод, заложенный в паз, вроде показанного на фиг. 128 и 129, и предположим, что по этому проводу течет переменный ток. В какой-нибудь момент времени магнитный поток рассеяния Фs, замыкающийся поперек паза, может быть изображен схематически, как показано на фиг. 128. Выделим в рассматриваемом проводе на фиг. 128 мысленно 2 волокна вдоль оси: одно волокно α, расположенное ближе к воздушному зазору, и другое волокно β— ближе к основанию паза.
 |
 |
| Фиг. 128. Магнитный поток рассеяния Фs провода, заложенного в паз | Фиг. 129. Опыт, выясняющий кривую распределения магнитной индукции паза. |
Мы видим, что волокно β будет сцеплено с большим потоком рассеяния, чем волокно α. Таким образом коэфициент самоиндукции нижнего волокна β будет больше, чем верхнего волокна α. Поэтому высшие гармонические, которые будут в кривых тока провода, будут затухать сильнее для нижнего волокна β, чем для верхнего волокна α. Отсюда ясно, что в кривой тока, текущего в нижнем волокне β, высшие гармонические будут благодаря большей самоиндукции в более сильной степени заглушены, чем это имеет место Для верхнего волокна α.
Таким образом кривая тока, текущего в нижнем волокне β, обладающем большим коэфициентом самоиндукции, будет более или менее приближаться к синусоиде, чего нельзя будет сказать про верхнее волокно α, имеющее относительно малый коэфициент самоиндукции, в котором, следовательно, токи могут быть относительно сильно искаженными.
Для проверки вышесказанных предположений была собрана схема, показанная на фиг. 129, где:
S — массивный медный провод, заложенный в паз необмотанного якоря из листового железа;
~ — генератор переменного тока, дающий возможность изменять число периодов f в широких пределах:
1—2—3— 4—шлейфы осциллографа;
 |
 |
| Фиг. 130. I — кривая тока в верхнем волокне провода; II — кривая суммарного тока, текущего по всему сечению провода. |
Фиг. 131. Кривая тока в нижней части массивного медного провода. Эта кривая снята при той же величине общего тока, текущего в стержне, что и осцилограммы I и II фиг. 130 (масштабы времени на осциллограммах фиг. 130 и 131 неодинаковы). |
b— b такие же острия, служащие для снятия кривой тока, текущего в нижнем волокне β;
с — измерительная катушка, состоящая из трех витков тонкой проволоки, служащая для снятия кривой изменения части магнитного потока рассеяния, замыкающегося поперек верхней части паза;
d — такая же измерительная катушка для снятия кривой изменения магнитного потока, замыкающегося поперек паза в нижней части последнего.
Порядок опыта был следующий:
 |
 |
| Фиг. 132. Кривая изменения магнитного поля в верхней части паза. | Фиг. 133. Кривая изменения магнитного поля в нижней части паза. |
Через испытуемый провод S, заложенный в паз необмотанного якоря, пропускался ток от генератора ~; при этом фотографировались осциллограммы суммарного тока (фиг. 129, шлейф 2), падения напряжения в верхнем волокне α (шлейф 1), в нижнем волокне β (точки b—b) и магнитного поля в верхней и нижней частях паза (катушки с и d).
Опыты. На фиг. 130—133 изображены осциллограммы, полученные при опыте.
На фиг. 130 приведены кривая тока I, текущего в верхнем волокне провода (точки а — а на фиг. 128), и кривая II, представляющая собой кривую суммарного тока, текущего в стержне S; последняя кривая записана при помощи шлейфа 2 (фиг. 129).
На фиг. 131 дана кривая тока, текущего в нижнем волокне β — β провода (фиг. 128); эта кривая была снята при той же величине общего тока, что и кривая I на фиг. 130.
Сравнивая между собой кривую I фиг. 130 и кривую фиг. 131, мы видим, что кривая тока, текущего в волокнах нижней части провода, имеет почти синусоидальный характер, в то время как кривая тока, текущего в верхних волокнах провода, имеет сильно искаженный характер.
Таким образом предположения, высказанные выше, в разделе 1, были полностью подтверждены на опыте.
На фиг. 132 и 133 даны кривые изменения магнитной индукции внутри паза; при этом кривая фиг. 132 относится к верхней части паза (снята при помощи измерительной катушки с и шлейфа 3, фиг. 129), кривая фиг. 133 относится к нижней части паза (снята при помощи измерительной катушки d и шлейфа 4, фиг. 129).
Из сравнения фиг. 132 и 133 видно, что кривая магнитной индукции верхней части паза имеет более искаженный вид, чем кривая магнитной индукции в нижней части паза 1.
1 Чрезвычайно интересным было бы найти кривые изменения тока в нижних и верхних волокнах проводов обмоток асинхронного двигателя, работающего в действительных условиях. Также представляет большой интерес экспериментально проследить вопрос о величине и о форме кривых токов в проводах пусковой и рабочей обмоток короткозамкнутого ротора типа Бушеро, работающего при разных режимах.
К этим вопросам автор надеется вернуться в одной из последующих работ.