Будь умным!


У вас вопросы?
У нас ответы:) SamZan.net

Вариант 44 Выполнила студентка группы ЭТ2206- Трофимов А

Работа добавлена на сайт samzan.net:


ФГОУ ВПО «Чувашский государственный университет им. И.Н.Ульянова»

Курсовая работа

по дисциплине: 

«Электрические машины»

Вариант 44

 Выполнила студентка

группы ЭТ-22-06:

Трофимов А.В.

 

Работу принял:

Владимиров Э.В.

Чебоксары 2008 г.

1. ОБЩИЕ ВОПРОСЫ ТЕОРИИ МАШИН ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

1.1. Начертить схему-развертку двухфазной двухслойной обмотки. Определить обмоточные коэффициенты для пространственных гармоник с номерами от 1 до 13.

2р=8; q=2; а=2; m=3.

Число пазов на статоре

Z=2pqm=8·2·3=48,

где m – число фаз. При выполнении схемы обмотки в качестве единицы измерения расстояний по окружности расточки статора примем 1 пазовое деление.

Полюсное деление

.

Шаг обмотки

.

У трехфазных обмоток начальные пазы фаз А, В, С располагаются по окружности статора на расстоянии

.

 

Обмоточные коэффициенты для различных гармоник определяются в следующей последовательности:

Коэффициент укорочения для ν-ой гармоники,

Коэффициент распределения для ν-ой гармоники ,

Коэффициент скоса для ν-ой гармоники (скос, как правило выполняется на одно пазовое деление).

В задании величина скоса не задана, поэтому .

Обмоточные коэффициенты для различных гармоник

Составим таблицу

Kov

0,933

-0,5

0,067

-0,067

0,5

-0,933

0,933

Kpv

0,966

0,707

-0,259

-0,259

-0,707

0,966

-0,966

Kyv

0,966

-0,707

0,259

0,259

-0,707

0,966

-0,996

ν

1

3

5

7

9

11

13

1.2. Построить кривые пространственного распределения МДС обмотки при симметричной системе токов в ее фазах для двух моментов времени. Показать для этих моментов времени взаимное расположение 1-й и 3-й гармоники.

Симметричная система трехфазных токов записывается следующим образом:

,

,

.

Ωt1=0; Ωt2=π/2

Для момента времени, соответствующего Ωt1=0, токи в фазах составляют:

,

,

Для момента времени, соответствующего Ωt2=π/2, эти же токи будут равны

,

,

. 

рис.1.8 Направление токов в обмотке

При ia=Im

,

,

,

,

,

.

,

,

,

,

Далее найдем значение

Таким образом, приращение МДС в месте расположения первого паза будет равна . Приращение МДС в местах расположения других пазов равна алгебраической сумме их токов. Приращения МДС, равные суммарным токам в пазах, возможны только в том случае, если принять число витков в секции равным 2. В соответствии с этим построена кривая распределения МДС.

рис.1.9. Распределение МДС обмотки при ia=Im

Амплитуда МДС основной гармоники при условии, когда число витков катушки (секции) равно единице

.

Амплитуда МДС третьей гармоники

.

В том же порядке строится кривая распределения МДС при токе iА=0

рис.1.9. Распределение МДС обмотки при ia=0

1.3. Определить частоты ЭДС, наведенных 1-й, 5-й, 7-й и 11-й гармониками магнитного поля статор в обмотке ротора при скольжении ротора S=0,14.

В обмотке статора все гармоники поля наводят ЭДС с частотой 50 Гц. Обмотка статора неподвижна относительно вращающихся гармоник магнитного поля. Следовательно, при неподвижном роторе, когда S=1, все гармоники магнитного поля наводят в обмотке ротора ЭДС с частотой 50 Гц.

При вращении ротора частоты ЭДС, наведенных различными гармониками в статоре и роторе отличаются, они связаны соотношением

,

где номера гармоник равны ν=1; -5; +7; -11 и т.д.

Гц.

Гц.

Гц.

Гц.

1.4.Определить относительные значения ЭДС, наводимых в одной фазе статора 19-й гармоники его магнитного поля.

Относительные значения ЭДС ν – ой гармоники определяется по формуле

.

Относительное значение ЭДС 31-й гармоники будет

В

1.5. Найти значение числа пазов Z1 и шаг обмотки статора, при котором отсутствует МДС 5-й гармоники.

ЭДС какой либо ν-ой гармоники равняется нулю, если будет равен нулю коэффициент укорочения по этой гармонике

. Это возможно в трех случаях:

  1.  когда  , или , что нереально;
  2.  когда , Это возможно при . При этом шаге

;

  1.  когда , что возможно при . При таком шаге обмотки

.

Последний вариант дает большее значение КУ1. Поэтому в данной конкретной задаче следует принять .

При необходимости исключения ЭДС ν-й гармоники число пазов на статора следует принять равным

. Трехфазная обмотка может быть выполнена только при условии , где m=3. Следовательно,  и шаг обмотки должен быть равен . При заданном числе q =2 шаг обмотки целым числом быть не может. Оно будет целым только при q.

Из сказанного следует, что для уменьшения до нуля ЭДС 5-й гармоники необходимо

q =5, у=12, t=15,

Z=2pqm=2·1·5·3=30.

Коэффициенты укорочения и распределения и скоса основной гармоники при этих условиях

,

.

.

Обмоточный коэффициент  .

Коэффициент укорочения диаметральной обмотки с q =5, у=12, t=15, q =5,  Z=30 равен КУ1=1. Коэффициент распределения и скоса, не зависящие от укорочения, не изменятся и будут равны КР1=0,957, КС1=1. 

Процентное изменение ЭДС основной гармоники по сравнению с ЭДС диаметральной обмотки

1.6. Асинхронный двигатель питается от сети с частотой 50 Гц. Чему будет равна ЭДС на контактных кольцах фазного ротора при скоростях и направлении вращения ротора n=500 об/мин.

Частота вращения (скорость вращения) магнитного поля статора определяется частотой f1 напряжения питающей сети и числом пар полюсов p магнитного поля. Если скорость вращения измеряется в об/мин, то она определяется по формуле

.

Скорость вращения ротора по отношению к магнитному полю в относительных единицах называют скольжением, оно будет равно

ЭДС в одной фазе ротора в указанном режиме работы будет равна

.

2. ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ЭНЕРГИИ И РЕГУЛИРОВАНИЕ СКОРОСТИ АСИНХРОННОЙ МАШИНЫ

2.1. Определить потребляемый ток I,  параметры Т-образной схемы замещения, электромагнитную мощность Рэм, электромагнитный вращающийся момент Мэм, потери в обмотках статора и ротора Пэ1н, Пэ2н, механические потери Пмех и суммарные потери ∑Пн в нормальном режиме.

Потребляемый ток

А,

где

Параметры Т-образной схемы замещения

Ом.

Ом.

Ом

Номинальное скольжение

Активное сопротивление ротора

Ом

Приведенное активное сопротивление ротора

Ом

Приведенное индуктивное сопротивление ротора

Ом

Электромагнитная мощность

кВт

Скорость вращения магнитного поля

рад/с

Электромагнитный вращающий момент

Н∙м

Электрические потери в статоре

Вт

Электрические потери в роторе

Вт

Суммарные потери в двигателе

Вт

Потери в стали магнитной системы

Вт

Механические потери в двигателе

Вт

2.2. Найти значения активных сопротивлений, при включении которых в цепи фазного ротора асинхронного двигателя по обмоткам статора и ротора протекают номинальные токи в неподвижном состоянии

Ом.

2.3. Определить значения сопротивлений добавочных резисторов в цепи ротора, при которых:

а) пусковой момент равен максимальному (критическому)

Если , то критическое скольжение SKD=1

Ф

Ом

б) частота вращения равна половине номинальной при моменте сопротивления на валу, равном номинальному

, где .

Ом

2.4. Определить токи статора при U1=U для режимов п.2.3.а) б)

а) пусковой момент равен максимальному (критическому)

      

Ом

Решив систему,

получим

А

А

        I1=367,7084А

б) частота вращения равна половине номинальной при моменте сопротивления на валу, равном номинальному

Ом

А

А

I1=129,8864 А

2.5. Для режима работы п.2.3 б) определить КПД и сравнить его с номинальным КПД.

Электрические потери в статоре

Вт

Электрические потери в роторе

Вт

Механические потери ПМХω при скорости , отличной от

Вт, где

Частота (скорость) вращения

Номинальный вращающий момент на валу

Н∙м

Мощность на валу при скорости, отличной от номинальной, но при номинальном моменте на валу

Вт

Коэффициент полезного действия в неноминальном режиме

Изменение КПД

2.6. Рассчитать и построить механическую характеристику двигателя

Максимальный (критический) вращающий момент

Н∙м

Коэффициент

Критическое скольжение SKР

2.7. При напряжениях питания больше номинального на 10% и меньше номинального на 15% рассчитать:

а) кратности максимального и пускового моментов

, где

При В

При В

б) момент, развиваемый двигателем при номинальном скольжении

,

где   максимальный вращающий момент при напряжении

При напряжении В

Н∙м

При напряженииВ

Н∙м

в) скольжение и частоту вращения ротора при номинальном моменте на валу

                       

 

При напряжении В

рад/с

При напряженииВ

рад/с

2.8. При номинальном напряжении питания, но при частотах больше номинального на 10% и меньше номинального на 15% рассчитать:

а) кратности максимального и пускового моментов

f*=f1/f1H

,

где

При f*=1

Н∙м

Н∙м

При f*=1,1

Н∙м

Н∙м

При f*=0,85

Н∙м

Н∙м

б) момент, развиваемый двигателем при номинальном скольжении

                          

 

При f*=1

Н∙м

При f*=1,1

Н∙м

При f*=0,85

Н∙м

в) скольжение и частоту вращения ротора при номинальном скольжении

При f*=1

рад/с

При f*=1,1

рад/с

При f*=0,85

рад/с

2.9. Рассчитать механическую характеристику двигателя при нарушении симметрии питающего напряжения.

U12/U=1

Н∙м

Н∙м

2.10. Определить частоту ЭДС в обмотке статора, наведенной магнитным полем токов обратной последовательности ротора, при нарушении симметрии роторной цепи.

n = 560 об/мин

Токи обратной последовательности ротора создают магнитное поле, вращающееся в противоположном направлении относительно ротора со скоростью

рад/с

Относительно статора это поле вращается со скоростью

рад/с

Частота f12 ЭДС, которую наводит обратно вращающееся магнитное поле в обмотке статора

Гц




1. доклад 1. Презентация зарубежной страны По заданию 1 необходимо получить номер варианта
2. Тюменский государственный университет Филиал в г1
3. й оргии; проанализировать с этой точки зрения уже имеющиеся у оргии проверенные контакты а так же оргии
4. 1Часть первая Проблемная ситуация Цели и задачи исследования Объект исследования Пред
5. Лабораторная работа 8 Тема - Использование средств Delphi для работы с локальными базами данных
6. функція організації у менеджменті
7. Автономнемито встановлюванезаконодавчими документами конкретноїкраїнимито без урахуваннянаявностідво
8. зависимости от пути роль трансакционных издержек
9. 13 женщин которые изменили мир [1] ОПРА ВИНФРИ- УБЕДИТЕЛЬНАЯ ВДОХНОВЕННОСТЬ
10. 7 Реалізація джерел струму з допомогою транзисторних каскадів Оскільки вихідна характе
11. рождения науки
12. Комитета 6 декабря 1826 г.
13. Реформы в экономике России в 60-х - 80-х годах достижения и неудачи
14. а функции если существует окрестность точки такая что для всех из этой окрестности выполняется неравенс
15. Статья 2 Сфера действия настоящего Федерального закона 1
16. Харьковский авиационный институт Кафедра производства радиоэлектронных систем летательных аппарат
17.  Магнитное поле
18. Тема 3 Субъекты предпринимательского права Субъекты предпринимательского права и их признаки Обр
19. Гражданский кодекс 1896 г
20. тематики в 1 классе Математика 1 класс