1. CẤU TẠO
2.2.4. Mô hình ĐCTT loại ĐB-KTVC có xét đến hiệu ứng đầu cuối
Theo [6], ngoài sự khác biệt giữa 2 loại ĐCTT và ĐC quay được mô tả thông qua bảng 2.1 thì điểm khác biệt lớn nhất phải kể đến ở đây là hiệu ứng đầu cuối, chỉ xuất hiện ở ĐCTT. Hiệu ứng đầu cuối được hình thành là do không giống như động cơ quay, vai trò của các điểm dọc theo bề mặt tiếp xúc giữa phần động và phần tĩnh không có sự tương đương, thể hiện ở diễn biến từ thông ở điểm biên so với các điểm nằm trong khu vực tiếp xúc .
Đối với ĐCTT loại KĐB sẽ chịu ảnh hưởng mạnh của hiệu ứng đầu cuối bởi nó không chỉ tác động đến phân bố từ thông ở 2 biên mà còn ảnh hưởng dọc theo khe hở giữa 2 phần động và tĩnh (hình 2.6). Ảnh hưởng đó sẽ càng lớn khi tốc độ của động cơ càng nhanh. Sở dĩ có điều này là do hình thành 2 dòng điện xoáy ở 2 biên sinh ra từ trường tác động đến từ trường tổng và phân bố từ thông ở khu vực ở giữa 2 biên này sẽ chịu tác động của từ thông gây ra bởi dòng điện xoáy khi đã suy giảm (hình 2.6).
Hình 2.6 Mô tả ảnh hưởng của hiệu ứng đầu cuối đối với ĐCTT loại KĐB.
Khác với ĐCTT loại KĐB, ở đây không có sự hình thành dòng điện xoáy ở biên trong ĐCTT loại ĐB - KTVC nên tác động đến phân bố từ thông dọc theo khe hở sẽ giảm đi do ảnh hưởng đó chỉ tồn tại ở khu vực 2 biên. Điều này có thể thấy rõ thông qua mạch từ tương đương (hình 2.7) với sự lưu ý lúc này mạch từ đó không giống như mạch từ tương đương ở động cơ quay do loại bỏ đường nét đứt (hình 2.7) vì đặc điểm của phân bố từ trường ở 2 biên và không có mối liên hệ giữa 2 hệ thống từ trường này. Cũng cần lưu ý mạch từ này đã được đơn giản hóa do bỏ qua thành phần từ thông chạy trong sắt từ và coi rằng toàn bộ từ thông được tập trung ở khu vực khe hở. Thế thì lúc này trên sơ đồ mạch từ thay thế tương đương (hình 2.7) tồn tại các thành phần sau:
Hình 2.7 (a. Cấu trúc ĐCTT loại ĐB - KTVC, b. Mạch từ tương đương mô tả
ảnh hưởng của hiệu ứng đầu cuối).
Sức từ động Nt ,ia,b,c (A.vòng) do dòng điện chảy trong các pha phần sơ cấp và Fpa,b,c do cực từ nam châm vĩnh cửu sinh ra.
m
R (A.vòng/Wb) là từ trở khe hở giữa các răng.
Rmg là từ trở khe hở giữa răng và phần thứ cấp (cực từ).
Tóm lại ảnh hưởng của hiệu ứng đầu cuối trong cả 2 trường hợp trên đều gây ra sự biến đổi của từ thông hình thành trong khu vực khe hở giữa hai phần động và tĩnh, kéo theo sự thay đổi lực đẩy được tạo ra bởi sự tương tác giữa dòng điện chảy trong phần động và từ thông nói trên. Như vậy so với mô hình khi chưa xét đến hiệu ứng đầu cuối như trình bày ở trên, sẽ có sự biến đổi của hệ thống phương trình (2.6), (2.7), khi làm việc với ĐCTT loại ĐB - KTVC do ảnh hưởng bởi hiệu ứng đầu cuối (loại bỏ đường nét đứt trên hình 2.7) với việc bổ sung thêmsd,sq như sau:
sd sd sd p sd sd sq sq sq L i L i ( 2.35)
Việc xác định chính xác sd,sqphụ thuộc vào kết cấu cụ thể của máy điện như: cấu trúc dây quấn,...dựa vào các phương pháp mô hình mạch từ hoặc phần tử hữu hạn. Tuy nhiên vì các thành phần nói trên bị chặn nên ngoài những biện pháp xử lý thông thường sau khi có được kết quả tính toán các giá trị này thì một số nghiên cứu đã bàn đến xử lý hiệu ứng đầu cuối khi chưa cần biết chính xác các thành phần đó.