ИДЗ 3 (1)

Школа ИШЭ

Специальность 13.03.02 Электроэнергетика и электротехника

Отделение школы (НОЦ) ОЭЭ

ИДЗ

Задание 3.

Определения реакции якоря в синхронных машинах

дисциплины «Электрические машины»

Вариант 17

Студент

Группа	ФИО	Подпись	Дата
5А93	Кутонов Вячеслав Сергеевич		11.12.21

Преподаватель

Должность	ФИО	Ученая степень, звание	Подпись	Дата
Преподаватель	Столярова О.О.	К.т.н. ОЭЭ

Томск 2021 г.

Цель работы: овладение навыками определения реакции якоря в синхронных машинах.

В ходе выполнения следует произвести расчет и построение:

• Направления намагничивающей силы обмотки возбуждения;

• Направления ЭДС, индуцируемой в обмотке якоря;

• Мгновенные значения токов фаз обмотки якоря;

• Направления магнитодвижущих сил фаз обмотки якоря и результирующую магнитодвижущую силу якоря;

• Характер реакции якоря и характер нагрузки синхронного генератора.

Исходные данные:

№ варианта	Положение ротораγ, град. эл	Направление тока в обмотке возбуждения	Направление вращения ротора	Угол между ЭДС и током якоря ψ, град. эл.
17	270	положительное	указано в ( )	-30

Рисунок 1 - Эскиз поперечного разреза синхронной явнополюсной машины

Рисунок 2 - К определению ЭДС обмотки якоря

В примере рис. 3 максимальная ЭДС наводится в фазе U. Так как ЭДС направлена от конца фазы U2 к началу U1, то следовательно в этой фазе наводится максимальная отрицательная 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 W. Таким образом, получаем эпюру изменения фазных ЭДС подобную эпюре фазных токов рис. 3.

Рисунок 3 - Эпюра изменения фазных ЭДС

Максимальное отрицательное значение ЭДС в фазе U соответствует текущему моменту времени равному t₁ = 270 град. эл. Для этого момента времени по эпюре аналогичной рис. 3 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 .

Рисунок 4 – Диаграмма намагничивающих сил фаз якорных обмоток

Результирующая намагничивающая сила в синхронной машине (рис. 4) складывается из намагничивающей силы обмотки возбуждения и обмотки якоря. Для определения результирующей намагничивающей силы в воздушном зазоре геометрически складываются, полученные ранее, намагничивающие силы обмотки якоря и обмотки возбуждения. Амплитуды этих намагничивающих сил принимаются равными. Вектор намагничивающей силы раскладывается на две составляющие: продольную F_ad и ортогональную ей поперечную F_a.

Рисунок 5 – 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.

По рисунку 5 можно сделать вывод, что реакция якоря носит намагничивающий характер. Характер нагрузки активно -емкостной.

Список литературы

1. Паршинцев , Николай Васильевич . Общая электротехника [Электронный ресурс] учебное пособие: в 2 ч.: / Н. В. Паршинцев, А. Н. Паршинцева, В. А. Колчанова ; Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ), Энергетический институт (ЭНИН), Кафедра электроэнергетических систем (ЭЭС) . — Томск : Изд-во ТПУ , 2014

2. Бацева, Наталья Ленмировна. Определение параметров схемы замещения однофазных трансформаторов малой мощности в рабочем режиме : автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук [Электронный ресурс] / Н. Л. Бацева; Томский политехнический университет; науч. рук.: Е. И. Гольдштейн. — Томск: Б.и., 2005

3. Беспалов, Виктор Яковлевич. Электрические машины : учебник в электронном формате [Электронный ресурс] / В. Я. Беспалов, Н. Ф. Котеленец. — 4-е изд., перераб. и доп.. — Мультимедиа ресурсы (10 директорий; 100 файлов; 740MB). — Москва: Академия, 2013