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!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!