Введение

При изучении дисциплины «Эксплуатация и ремонт электрооборудования» (часть I «Ремонт электрооборудования»), студенты 3 курса агроэнергетического факультета должны на практических занятиях освоить расчеты обмоток трехфазных асинхронных двигателей и трансформаторов, которые выполняются при ремонте. На это учебным планом выделено 17 часов.

Из них на расчеты обмоток трехфазных асинхронных двигателей при наличии магнитопровода отведено 10 часов. Это время предназначено для изучения следующих вопросов:

1) расчет обмоточных данных и построение обмоток — 3 часа;

2) обмер магнитопровода двигателя и обработка полученных данных —

2 часа;

3) расчет оптимального числа витков в обмотке одной фазы и одной секции — 3 часа;

4) расчеты номинальных данных трехфазных асинхронных двигателей после ремонта — 2 часа.

На расчеты обмоток трехфазных трансформаторов отведено 7 часов для изучения следующих тем:

1) обработка данных обмера магнитопровода трансформатора и определение его рациональной магнитной нагрузки — 3 часа;

2) расчет оптимального числа витков обмоток и определение их конструктивных размеров — 4 часа.

Целью практических занятий является освоение методик расчетов трехфазных асинхронных двигателей и трансформаторов, а также закрепление теоретического материала курса.

Раздел 1

Методические указания по темам расчетов асинхронного

электродвигателя

Тема 1

Обмер магнитопровода электродвигателя и обработка

полученных данных

Цель: Ознакомиться с методикой обмера магнитопровода асинхронного двигателя и изучить подготовку данных, полученных для упрощения расчетов обмотки электрической машины, включающую определение площадей магнитной цепи асинхронного двигателя: полюса в воз­душном зазоре ( ); полюса в зубцовой зоне статора (Q_z); попереч­ного сечения спинки статора (Q_c); площади паза в свету (Q ). Пер­вые три площади необходимы для расчета магнитных нагрузок (В), последняя площадь — для расчета сечения обмоточного провода.

1.1 Общие теоретические сведения

1.1.1 Обмер магнитопровода

Расчет обмотки асинхронного двигате­ля начинают с обмера магнитопровода ремонтируемой машины (рис. 1.1). Измерения выполняются с помощью линеек, штангенциркулей, угольников и других приспособлений. При этом определяются следующие данные:

— внутренний диаметр сердечника статора, мм;

— внешний диаметр сердечника статора, мм;

— полная длина сердечника статора;

— толщина листов стали, мм; также, устанавливается род изоляции между листами электротехнической стали;

z — число пазов (зубцов), шт.

Рис. 1.1 Магнитопровод асинхронного двигателя

Для определения сечения обмоточного провода требуется знание площади паза. Причём профиль его может быть самой различной конфигурации. Но с помощью осевых линий любой из них легко делится на простые фигуры и, следовательно, площади пазов определить несложно.

На рис. 1.2 приведены наиболее употребляемые профили пазов. Каждый для расчёта площади требует своих осевых линий, снятия своих размеров и своих формул расчёта.

Например, профиль паза 1 (рис.1.2) осевыми линиями разделяется на площади следующих фигур: полуокружности с диаметром , трапе­ции с основаниями и , прямоугольника с шириной и длиной ( ), двух четвертей окружности с радиусом .

Вместе с размерами магнитопровода асинхронного двигателя для расчета обмотки необходимо знание технических условий потребителя

(заказчика), в которые входят:

— частота вращения магнитного поля статора, мин ;

— фазное напряжение обмотки статора, В;

f — частота тока, Гц;

— схема соединения фазных обмоток (звезда/треуголь­ник) .

Рис. 1.2 Наиболее употребляемые профили пазов магнитопроводов

асинхронных двигателей:

— большой размер ширины паза, мм; — меньший размер ши­рины паза, мм;

— ширина шлица паза, мм; h — полная высота паза, мм; е — высота усика паза, мм;

—радиус закругления углов, мм; h' — высота трапеции. В профилях 5–8 размеры и равны ( )

В целях упрощения выполнения расчетов обмотки асинхронного двигателя проводится обработка полученных выше резуль­татов измерений.