- •1 МАШИНЫ ПОСТОЯННОГО ТОКА
- •1.1 Теоретическая часть
- •1.2 Примеры решения задач по машинам постоянного тока
- •1.2.1 Задача 1
- •1.2.2 Задача 2
- •1.2.3 Задача 3
- •2 ОБЩИЕ ВОПРОСЫ МАШИН ПЕРЕМЕННОГО ТОКА. СИНХРОННЫЕ МАШИНЫ
- •2.1 Теоретическая часть
- •2.2 Примеры решения задач по общим вопросам машин переменного тока и синхронным машинам
- •2.2.1 Задача 1
- •2.2.2 Задача 2
- •3 АСИНХРОННЫЕ МАШИНЫ
- •3.1 Теоретическая часть
- •3.2 Примеры решения задач по асинхронным машинам
- •3.2.1 Задача 1
- •3.2.2 Задача 2
- •4 ТРАНСФОРМАТОРЫ
- •3.1 Теоретическая часть
- •4.2 Примеры решения задач по асинхронным машинам
- •4.2.1 Задача 1
- •4.2.2 Задача 2
- •4.2.3 Задача 3
- •5 ПРИМЕР ЭКЗАМЕНАЦИОННОГО ЗАДАНИЯ ДЛЯ ВСТУПИТЕЛЬНОГО ИСПЫТАНИЯ
2 ОБЩИЕ ВОПРОСЫ МАШИН ПЕРЕМЕННОГО ТОКА. СИНХРОННЫЕ МАШИНЫ
2.1Теоретическая часть
Воснове действия любой машины переменного тока лежит вращающееся магнитное поле. Для получения указанного поля при трёхфазной системе должны выполняться два условия:
1.Обмотки фаз должны быть сдвинуты друг относительно друга на 120 электрических градусов (число электрических градусов в машине зависит от числа пар полюсов: на одну пару полюсов приходится 360 электрическихградусов);
2.Токи в фазах должны быть сдвинуты во времени друг от друга на 1/3 периода.
Обмотка машины переменного тока строится по обмоточным
данным:
•шаг обмотки
Y = |
Z |
±ξ, |
(2.1) |
|
2 P |
||||
|
|
|
где Y — расчетныйшаг(равенполюсномуделению, выраженномув пазах); ξ —произвольноечисломеньше1, доводящеерасчетныйшагдоцелогочисла.;
Р— числопарполюсов, шт. ;
•число пазов на полюс и фазу q определяет число секций в катушечной группе и находится по формуле:
•
q = |
Z |
, |
(2.2) |
|
2 pm |
||||
|
|
|
где m — число фаз;
•число катушечных групп. Для однослойной обмотки
N(1) = pm . |
(2.3) |
В двухслойной обмотке:
14
N(2) = 2 pm ; |
(2.4) |
•число электрических градусов на один паз:
α = |
360 p |
; |
(2.5) |
|
Z |
||||
|
|
|
•параллельные ветви. Если катушечные группы одной фазы
соединены последовательно, тогда число параллельных ветвей a =1, если нет, тогда число параллельных ветвей увеличивается.
Число пар полюсов в машине переменного тока:
p = |
60 f |
, |
(2.6) |
|
n |
||||
|
|
|
||
|
1 |
|
|
где f — частота тока, Гц;
n1 — частота вращения магнитного поля статора, мин-1 Электродвижущаясилаоднойфазыобмоткимашиныпеременноготока:
|
E = 4,44Ф f WКоб , |
(2.7) |
где |
Ф — магнитный поток, Вб; |
|
|
W — число витков обмотки, шт.; |
|
|
Коб — обмоточный коэффициент; |
|
|
Kоб = Ky Kp Kс , |
(2.8) |
где |
Ку — коэффициент укорочения; |
|
|
Кр — коэффициент распределения; |
|
|
Кс — коэффициент скоса; |
|
15
|
|
|
|
|
|
|
|
|
qα |
|
|
|
|
|
αс |
|
||
|
|
|
αу |
|
|
|
= |
sin |
|
|
|
|
|
= |
sin |
2 |
|
|
K |
|
= cos |
; |
K |
p |
|
2 |
|
, K |
p |
(2.9) |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
y |
|
2 |
|
|
|
q sin |
α |
|
|
|
|
αс |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
где αу — угол укорочения эл. град;
αс — угол скоса пазов.
Электромагнитнаямощностьсинхронноймашины, подключеннойксети:
|
|
mEоU1ф |
2 |
|
1 |
|
1 |
|
|
||||
P |
= |
sinθ + |
mU1ф |
|
− |
sin 2θ. |
(2.10) |
||||||
|
|
|
|
|
|||||||||
эм |
|
x |
d |
2 |
|
x |
q |
x |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
d |
|
||||
где Е0 — ЭДС, наводимая основным магнитным потоком, В, рассчитывается по формуле (2.7);
U1ф — фазное напряжение сети, В;
xd, xq — индуктивное сопротивление реакции якоря по продольной и поперечной осям, Ом; для машины с неявнопо-
люсным якорем xd =xq;
θ — нагрузочный угол, град.
Уравнение равновесия напряжений синхронного генератора:
. |
. . |
. |
. |
. |
U1 |
= E0 + E1d |
+ E1q |
+ E1δ − I1 r1 , |
|
.
где E1d — вектор реакции якоря по продольной оси, В;
.
E1q — вектор реакции якоря по поперечной оси, В;
.
E1δ — ЭДС, наводимая потоками рассеяния, В;
.
I1 — вектор тока статора, А;
r1 — активное сопротивление обмотки статора, Ом.
. |
. |
. |
. |
. |
. |
E1d |
= j I1d xd ; |
E1q |
= j I1q xq ; E1δ = j I1 x1δ , |
||
|
|
|
16 |
|
|
(2.11)
(2.12)