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

Томск 2020 г.

1

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

2

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: v = uu = −0,5 ∙ .

Мгновенные значения токов фаз обмотки якоря.

= ∙ sin( 1 − ψ) = ∙ sin(90) =

= ∙ sin( 1 − 120 − ψ) = ∙ sin(90 − 120) = − 0,5 ∙= ∙ sin( 1 − 240 − ψ) = ∙ sin(90 − 240) = − 0,5 ∙

Строим диаграмму намагничивающих сил фазных обмоток якоря в соответствии с направлением и значением тока каждой фазы.

3

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 ad и ортогональную ей поперечную aq.

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

4

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