Конструкция обмоток машин переменного тока.
Nbsp; ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» Кафедра «Электромеханика и автомобильное электрооборудование»
Конструкция, расчет,
Проектирование,
Потребительские свойства ЭМУ и ЭМП
Методические указания к контрольным работам
Самара
Самарский государственный технический университет
2010
Печатается по решению редакционно-издательского совета СамГТУ
УДК 621.313
Конструкция, расчет, проектирование, потребительские свойства ЭМУ и ЭМП: метод. указ. к контр. раб. / Сост. Ю.В. Зубков. – Самара: Самар. гос. техн. ун-т, 2010. – 12 с.
Содержат задания и рекомендации по расчету и построению схем обмоток якорей коллекторных машин постоянного тока и многофазных обмоток машин переменного тока. Составлены в соответствии с рабочей программой по курсу «Конструкция, расчет, проектирование, потребительские свойства ЭМУ и ЭМП» для студентов заочной формы обучения специальности 140601. Предназначены для студентов и преподавателей университета.
Составитель канд. техн. наук Ю.В. Зубков
Рецензент канд. техн. наук Л.Я.Макаровский
Ó Ю.В. Зубков, составление, 2010
Ó Самарский государственный
|
|
технический университет, 2010
ВВЕДЕНИЕ.
Перед выполнением контрольных заданий, студенты должны изучить соответствующий раздел курса.
Вариант задания на контрольную работу должен строго соответствовать шифру студента (две последние цифры номера зачетной книжки).
Контрольная работа выполняется каждым студентом индивидуально на стандартных листах формата А4 и должна содержать:
1) титульный лист с названием работы, фамилией студента, указанием его факультета, курса и группы, фамилией проверяющего
преподавателя, номером варианта;
2) перечень пунктов, из которых состоит контрольная работа (содержание);
3) исходные данные, взятые из приложений к каждой работе;
4) необходимые расчеты;
5) таблицы расчетных данных. Каждая таблица должна иметь название и порядковый номер, в таблице обязательно должны быть указаны единицы измерения приведенных величин;
6) схемы обмоток, выполненные на листах формата А3 с помощью графических редакторов или вручную на миллиметровой бумаге. Схемы должны сопровождаться названием и необходимыми поясняющими надписями.
7) выводы по выполненной работе. В выводах должно быть в краткой форме сделано заключение по каждому из пунктов.
|
|
Контрольные работы сдаются на проверку до экзамена. Студенты, не выполнившие контрольные работы, к экзамену не допускаются.
На экзаменах студенты должны представить все зачтенные контрольные работы и ответить преподавателю на письменные и устные вопросы.
РАБОТА 1.
Конструкция обмоток якоря коллекторных машин постоянного тока.
1. Составить таблицу обмотки якоря и начертить ее развернутую схему. Определить шаги и максимальное число уравнительных соединений. Показать на схеме несколько уравнительных соединений.
К пункту 1. Вариант схемы обмотки определяется из табл. П1 по двум последним цифрам шифра студента.
Для построения таблицы и развернутой схемы обмотки якоря
необходимо предварительно определить шаг по реальным пазам, первый и второй частичные шаги по элементарным пазам и шаг по коллектору (Л1, глава 6, раздел 6.2; Л2, глава 1, раздел 1.10, глава 5, раздел 5.4; Л4, глава 6, раздел 6.4; Л5, глава 18, раздел 18.3). Следует рассчитать равносекционную обмотку, которую можно изготовить как шаблонную. Для ее выполнения необходимо соблюдать условия , где шаг обмотки по действительным (реальным) пазам; - число элементарных пазов в одном действительном
|
|
В учебниках (Л1, глава 6, раздел 6.3, 6.4; Л4, глава 6, раздел 6.4; Л5, глава 18, раздел 18.4, 18.5) имеются многочисленные примеры развернутых схем. На схеме обмотки необходимо отметить действительные и элементарные пазы. Таблицы обмоток см. в учебниках (Л1, глава 6, раздел 6.3.1, 6.3.4, 6.4.1, 6.4.2; Л5, глава 18, раздел 18.4, 18.5); уравнительные соединения - в учебниках [Л1, глава 6, раздел 6.3.3, рис. 6.16, рис. 6.19, рис. 6.29; Л5, глава 18, раздел 18.7).
На схеме обмотки следует показать расположение щеток на коллекторе.
РАБОТА 2.
Конструкция обмоток машин переменного тока.
1. По данным табл. П2 начертить развернутую схему двухслойной обмотки переменного тока.
2. Построить кривые распределения намагничивающих сил обмотки для двух моментов времени:
а) ток в фазе А максимальный;
б) ток в фазе А равен нулю.
Число полюсов двигателя и данные обмотки находят в табл. П2 по последней и предпоследней цифрам шифра.
К пункту 1. Построение схемы обмотки начинается с распределения пазов по фазам. Полюсному делению соответствует пазов. Верхние стороны катушечной группы каждой фазы занимают q пазов.
Таким образом, в первых q пазах (от паза 1 до паза q) находятся верхние стороны катушечной группы фазы А, от паза до паза -верхние стороны катушечной группы фазы С «обратной» (см. звезду векторов) и от паза до паза - верхние стороны фазы В.
|
|
Далее расположение верхних сторон периодически повторяется: от паза +1 до паза (фаза А), от паза +1 до паза (фаза С) и от паза +1 до паза (фаза В) и так далее по всем остальным полюсным делениям.
Распределив верхние стороны катушечных групп, можно переходить к распределению нижних сторон,
Нижняя сторона каждой катушечной группы сдвинута относительно верхней на шаг . Иначе говоря, нижние стороны размещаются в пазах, имеющих следующие номера:
+1, +2, … +q для фазы А,
+( q+1), +( q+2), … +2 q для фазы С,
+(2 q+1), +(2 q +2), … +3 q для фазы В.
Далее следует обозначить направления токов в пазовой части проводников каждой катушечной группы.
Направления токов в катушечных группах каждой фазы чередуются соответственно изменению полярности. Мгновенные значения токов не могут иметь одновременно одно и то же направление во всех трех фазах.
Катушечные группы соединяются в соответствии с заданием последовательно, параллельно или смешанно с учетом направлений тока в них.
Начало фазы А удобно поместить в первом пазу. Тогда начало фазы В будет в пазу, сдвинутом относительно первого на 120° электрических или на 2q, начало фазы С - на 240° электрических или на 4 q. Номера пазов соответственно будут 2 q +1 для фазы В и 4 q +1 для фазы С.
Начала фаз обозначаются U1, V1, W1 , концы соответственно U2, V2, W2. Каждую фазу следует чертить особым цветом. Примеры развернутых схем см. в учебниках (Л2, глава 1, раздел 1.10, глава 3, раздел 3.4; Л3 глава 2, раздел 2.2, 2.3; Л4, глава 3, раздел 3.2; Л5, глава 8, раздел 8.4).
К пункту 2. Распределив пазы по фазам, следует вычертить проводники обмотки в разрезе и наметить в них направления токов, т. е. установить токораспределение в верхнем и нижнем слоях обмотки в соответствии с положением звезды векторов токов фаз А, В и С. Приняв условно максимальный ток в фазе А равным 1, из звезды векторов токов можно получить, что соответственно в фазе В и С токи будут равны -0,5. Аналогично для случая, когда ток в фазе А равен нулю, из звезды видно, что токи в фазах В и С будут равны по величине и противоположны по знаку ( в фазе В и - в фазе С).
Для проводников, в которых ток проходит в обратном направлении, его величина будет такая же, но знак противоположным.
Установив токораспределение в пазах, следует взять сумму токов верхнего и нижнего проводников каждого паза, что дает величину, пропорциональную намагничивающей силе (н.с.) данного паза. Принимаем, что н.с. паза сосредоточена под его прорезью. По полученным величинам строится эпюра н.с. следующим образом.
Отложим под первым пазом полученную суммарную величину тока в пазу. Принимая, что на протяжении одного паза величина н.с. не изменяется, проведем горизонтальный отрезок, длина которого равна ширине паза. Далее под серединой следующего паза прибавим суммарную величину тока в нем, и вновь проведем горизонтальный отрезок. Продолжая (с учетом направлений токов) графическое суммирование, получим эпюру н. с. под парой полюсов. Для тех пазов, в которых суммарный ток равен нулю (например, токи в верхнем и нижнем слоях равны и противоположны по знаку), горизонтальный отрезок предыдущего паза следует продолжить на том же уровне.
Положительные значения н,с. откладываются вниз, а отрицательные - вверх. Положение оси абсцисс, где величина н. с, равна нулю, определится из условия равенства площадей верхней и нижней половин эпюры. Это легко понять, если учесть, что магнитный поток, выходящий из одного полюса, должен быть равен потоку, входящему в другой полюс. Для случая целого q, как это имеет место в задании, эпюра симметрична.
Обратите внимание на то, что максимум эпюры для тока в фазе A, равного нулю, сдвинут относительно максимума эпюры для тока, равного 1, на половину полюсного деления.
О построении эпюры намагничивающих сил см. учебники [Л2, глава 1, раздел 1.12; Л3, глава 4, раздел 4.1,4.2).
Приложения
Исходные данные для расчета обмотки якоря коллекторной машины постоянного тока.
Таблица П1.
1 | Две последних цифры шифра | 00 | 01 | 02 | 03 | 04 | 05 | 06 | 07 | 08 | 09 |
2 | Число полюсов | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 |
3 | Число параллельных ветвей | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 |
4 | Число пазов якоря | 18 | 18 | 18 | 18 | 20 | 20 | 20 | 20 | 22 | 22 |
5 | Число коллекторных пластин | 36 | 54 | 72 | 90 | 40 | 60 | 80 | 100 | 44 | 66 |
1 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 |
2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 |
3 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 |
4 | 22 | 22 | 24 | 24 | 24 | 26 | 26 | 26 | 28 | 28 | 28 | 30 | 30 | 30 | 32 |
5 | 88 | 110 | 48 | 72 | 96 | 52 | 78 | 104 | 56 | 84 | 112 | 60 | 90 | 120 | 64 |
1 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 36 | 37 | 38 | 39 |
2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 |
3 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 |
4 | 32 | 32 | 34 | 34 | 36 | 36 | 38 | 38 | 40 | 42 | 44 | 46 | 48 | 50 | 52 |
5 | 64 | 96 | 68 | 102 | 72 | 108 | 76 | 114 | 80 | 84 | 88 | 92 | 96 | 100 | 104 |
1 | 40 | 41 | 42 | 43 | 44 | 45 | 46 | 47 | 48 | 49 | 50 | 51 | 52 | 53 | 54 |
2 | 2 | 2 | 2 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 |
3 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 |
4 | 54 | 56 | 17 | 17 | 17 | 19 | 19 | 21 | 21 | 23 | 23 | 25 | 27 | 29 | 31 |
5 | 108 | 112 | 51 | 85 | 119 | 57 | 95 | 63 | 105 | 69 | 115 | 75 | 81 | 87 | 93 |
1 | 55 | 56 | 57 | 58 | 59 | 60 | 61 | 62 | 63 | 64 | 65 | 66 | 67 | 68 | 69 |
2 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 |
3 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 |
4 | 33 | 35 | 37 | 39 | 41 | 43 | 45 | 47 | 49 | 51 | 53 | 55 | 57 | 59 | 61 |
5 | 99 | 105 | 111 | 117 | 41 | 43 | 45 | 47 | 49 | 51 | 53 | 55 | 57 | 59 | 61 |
1 | 70 | 71 | 72 | 73 | 74 | 75 | 76 | 77 | 78 | 79 | 80 | 81 | 82 | 83 | 84 |
2 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 |
3 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 |
4 | 18 | 18 | 18 | 18 | 18 | 22 | 22 | 22 | 22 | 26 | 26 | 26 | 30 | 30 | 30 |
5 | 36 | 54 | 72 | 90 | 108 | 44 | 66 | 88 | 110 | 52 | 78 | 104 | 30 | 60 | 90 |
1 | 85 | 86 | 87 | 88 | 89 | 90 | 91 | 92 | 93 | 94 | 95 | 96 | 97 | 98 | 99 |
2 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 |
3 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 |
4 | 30 | 34 | 34 | 34 | 38 | 38 | 38 | 42 | 42 | 46 | 46 | 50 | 50 | 52 | 52 |
5 | 120 | 34 | 68 | 102 | 38 | 76 | 114 | 42 | 84 | 46 | 92 | 50 | 100 | 52 | 102 |
Исходные данные трехфазной обмотки машины переменного тока.
Таблица П2.
Послед- няя цифра шифра | Число пазов, | Предпоследняя цифра шифра | |||||||||
0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | ||
0,1 | 36 | 2 2 14 | 2 2 13 | 4 4 7 | 4 4 6 | 6 3 5 | 6 3 4 | 4 2 7 | 4 2 6 | 6 3 5 | 6 3 4 |
2,3 | 48 | 2 1 19 | 2 1 17 | 4 1 10 | 4 1 9 | 8 2 5 | 8 2 4 | 4 2 10 | 4 2 9 | 8 8 5 | 8 8 4 |
4,5 | 54 | 2 1 20 | 2 1 19 | 6 2 7 | 6 2 6 | 2 2 21 | 2 2 20 | 6 3 7 | 6 3 6 | 6 6 7 | 6 6 6 |
6,7 | 60 | 2 1 24 | 2 1 22 | 4 1 12 | 4 1 11 | 2 2 24 | 2 2 22 | 4 2 12 | 4 2 11 | 4 4 12 | 4 4 11 |
8,9 | 72 | 2 1 27 | 2 1 25 | 4 2 14 | 4 2 13 | 6 3 10 | 6 3 9 | 8 2 7 | 8 2 6 | 8 4 7 | 8 4 6 |
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Вольдек А.И., Попов В.В. Электрические машины. Введение в электромеханику. Машины постоянного тока и трансформаторы: учеб.- СПб.:Питер, 2008. – 320с.
2. Копылов, И.П. Электрические машины: учеб./ И.П.Копылов.-5-е изд.-М.: Высшая школа, 2006.- 607с.
3. Вольдек А.И., Попов В.В. Электрические машины. Машины переменного тока: учеб.- СПб.:Питер, 2007. – 350с.
4. Гольдберг, О.Д. Электромеханика: учеб. / О.Д.Гольдберг, С.П.Хмелевская. – М.: Academia, 2007.- 504с.
5. Беспалов, В.Я. Электрические машины: учеб. пособие / В.Я.Беспалов, Н.Ф.Котеленц. – М.: Academia, 2006. – 313с.
Оглавление
Введение
1. Конструкция обмоток якоря коллекторных машин постоянного тока.
2. Конструкция обмоток машин переменного тока.
3. Приложение.
Дата добавления: 2018-02-15; просмотров: 1088; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!