ИДЗ 3 ЭМА Гайдук 5А03

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования

«Национальный исследовательский Томский политехнический Университет»

Инженерная школа энергетики

Отделение электроэнергетики и электротехники

Направление: 13.03.02 Электроэнергетика и электротехника

«Магнитное поле в синхронной машине»

Индивидуальное домашнее задание №3

Вариант – 6

по дисциплине:

Электрические машины и аппараты

Выполнил: :
студент гр. 5А03			Гайдук К.А.		30.11.2022
Проверил:
доцент ОЭЭ ИШЭ			Тютева П.В.

Томск – 2022

Произвести расчет и построение:

1. Мгновенные значения токов фаз обмотки якоря.

2. Направления ЭДС, индуцируемой в обмотке якоря.

3. Направления магнитодвижущих сил фаз обмотки якоря и результирующую магнитодвижущую силу якоря.

4. Направления намагничивающей силы обмотки возбуждения.

5. Характер реакции якоря и характер нагрузки синхронного генератора.

Исходные данные:

№ варианта	Положение ротора 𝛾, град. эл.	Направление тока в обмотке возбуждения	Направления вращения ротора	Угол между ЭДС и током якоря 𝜓, град. эл.
6	330	положительное	без()	-60

Эпюра изменения фазных ЭДС приведена на рис.1 положение ротора соответствует углу 𝛾 = 𝑇1 = 330 эл. град.

Рис. 1 Эпюра изменения фазных ЭДС

1. Определение мгновенных значений токов фаз обмотки якоря.

Мгновенные значения токов определяются с учетом фазового сдвига между ЭДС, наведенной магнитным полем обмотки возбуждения, и током, протекающим в обмотке якоря.

= ∙ sin(γ − 𝜓) = ∙ 𝑠𝑖𝑛(330° + 60°) = 0,5 ∙ ;

= ∙ sin(γ − 120° − 𝜓) = ∙ 𝑠𝑖𝑛(330° +60° − 120°) = -1∙ ;

= ∙ sin(γ − 240° − 𝜓) = ∙ 𝑠𝑖𝑛(330° +60° − 240°) = 0,5 ∙ .

2. Направления ЭДС, индуцируемой в обмотке якоря.

Исходя из эпюры фазных ЭДС рис. 1 выбираем направление ЭДС, индуцируемой в обмотке якоря рис. 2. Учитываем в обмотке W из эпюры фазных ЭДС видим положительное значение, а в обмотках 𝑈 и V отрицательное значение, следовательно, обозначаем направление тока: W1 входящий ток (крест), W2 выходящий ток (точка), 𝑈1 и V1 выходящий ток (точка), 𝑈2 и V2 входящий ток (крест).

Рис. 2 Направление ЭДС, индуцируемой в обмотке якоря

3. Определение направления магнитодвижущих сил фаз обмотки якоря и результирующей магнитодвижущей силы якоря.

На рис. 3-4 приведена последовательность определения направления магнитодвижущих сил фаз обмотки якоря.

Рис. 3 Определение оси U

Рис. 4 Диаграмма намагничивающих сил фаз якорных обмоток

Направления намагничивающей силы обмотки возбуждения показаны на рис. 5.

Рис. 5 Направление намагничивающей силы обмотки возбуждения

Для определения результирующей намагничивающей силы рис. 6 в воздушном зазоре геометрически складываются, полученные ранее, намагничивающие силы обмотки якоря и обмотки возбуждения .

Рис. 6 Результирующая намагничивающей силы в синхронной машине

Вывод: в ходе выполнения работы определили направление намагничивающей силы обмотки возбуждения; направление ЭДС, индуцируемой в обмотке якоря; мгновенные значения токов фаз обмотки якоря; направления магнитодвижущих сил фаз обмотки якоря и результирующую магнитодвижущую силу якоря; реакция якоря имеет смешанный размагничивающий характер, характер нагрузки является активно-индуктивным, т. к. угол между 𝐹𝑎 и 𝐹𝑓 больше 90 градусов.

Список литературы: 1. Методические материалы по выполнению «ИДЗ. 3. Магнитное поле в синхронной машине».