ИДЗ / ИДЗ3

Школа ИШЭ

Специальность 13.03.02 Электроэнергетика и электротехника

Отделение школы (НОЦ) ОЭЭ

ИДЗ

Задание 3.

«Магнитное поле в синхронной машине»

дисциплины «Электрические машины»

Вариант__13____

Студент

Группа	ФИО	Подпись	Дата
5А8Б	Овчинникова Дарья Андреевна		08.12.2020

Преподаватель

Должность	ФИО	Ученая степень, звание	Подпись	Дата
Доцент	Гирник Андрей Сергеевич	К.Т.Н.

Томск 2020 г.

Таблица 1 – Исходные данные

№ варианта	Положение ротора , град. эл	Направление тока в обмотке возбуждения	Направление вращения ротора	Угол между ЭДС и током якоря ψ, град. эл.
13	30	положительное	указано в ( )	0

По исходным данным требуется определить:

1. Направление намагничивающей силы обмотки возбуждения;

2. Направление ЭДС, индуцируемой в обмотке якоря;

3. Мгновенные значения токов фаз обмотки якоря;

4. Направления магнитодвижущих сил фаз обмотки якоря и

результирующую магнитодвижущую силу якоря;

5. Характер реакции якоря и характер нагрузки синхронного генератора.

Решение

Используя исходные данные, располагаем ротор в положение указанное вариантом:

Рис. 1. К определению ЭДС обмотки якоря

Красной штриховой линией изображено направление магнитного поля от обмотки якоря, а зеленой сплошной линией – поле индуктора.

В примере рис. 1 максимальная ЭДС наводится в фазе W. Так как ЭДС направлена от начала фазы W1 к концу W2, то следовательно в этой фазе наводится максимальная положительная ЭДС. Когда ротор повернется на 120 град. эл. максимальное положительное значение ЭДС будет индуцироваться в фазе V, а при повороте еще на 120 град. эл. в фазе U. Таким образом, получаем эпюру изменения фазных ЭДС подобную эпюре фазных токов рис. 4.

Рис. 2. Эпюра изменения фазных ЭДС

Максимальное положительное значение ЭДС в фазе W соответствует текущему моменту времени равному t₁ = 90 град. эл. Для этого момента времени по эпюре аналогичной рис. 4 можно определить значение и направление ЭДС в двух других фазах: .

• Мгновенные значения токов фаз обмотки якоря.

Строим диаграмму намагничивающих сил фазных обмоток якоря в соответствии с направлением и значением тока каждой фазы. Геометрическая сумма намагничивающих сил всех трех фаз создает суммарную (результирующую) намагничивающую силу .

Рис. 3. Диаграмма намагничивающих сил фаз якорных обмоток

• Характер реакции якоря и характер нагрузки синхронного генератора.

Для определения результирующей намагничивающей силы в воздушном зазоре геометрически складываем, полученные ранее, намагничивающие силы обмотки якоря и обмотки возбуждения. Амплитуды этих намагничивающих сил принимаются равными. Для определения характера реакции якоря вектор намагничивающей силы обмотки якоря раскладываем на две составляющие: продольную и ортогональную ей поперечную .

Рис. 4. К определению результирующей намагничивающей силы в синхронной машине

Вывод: В ходе выполнения данного индивидуального задания были освоены навыки определения реакции якоря в синхронных машинах. Было определено направление намагничивающей силы обмотки возбуждения, также направления магнитодвижущих сил фаз обмотки якоря и результирующую магнитодвижущую силу якоря, найдены мгновенные значения токов фаз обмотки якоря.

Список использованной литературы

1. Электрические машины: учебник для бакалавров/ под ред. И. П. Копылова. Глава 4. Разделы 4.1, 4.2, 4.3, 4.4.

2. Беспалов В.Я. Электрические машины Глава 13. Разделы 13.1, 13.2, 13.3.

3. Шевырёв Ю. В.. Электрические машины : учебник Глава 4. Разделы 4.6, 4.7, 4.8.

5