ЛБ №1(2семестр) Ел маш

3 Приклад виконання роботи Завдання:

Для трифазної машини змінного струму з вказаними значеннями числа полюсів 2р та числа пазів Z1 :

-визначити обмоточні дані для двошарової петлевої обмотки с укороченим кроком;

-скласти обмоткову таблицю;

-накреслити розгорнуту схему обмотки в кольоровому зображенні фаз;

-визначити графічним способом обмотковий коефіцієнт для 1-ї гармоніки ЕРС;

-визначити аналітичним способом обмоткові коефіцієнти для 1-ї, 5-ї та 7-ї гармонік ЕРС.

розрахунків з використанням умовних позначень. Рекомендується робити це в наступній послідовності:

- визначити кількість котушок у фазі обмотки (в трифазній двошаровій

11

-зобразити з’єднання між котушковими групами (групи з’єднуються по- слідовно-зустрічно, тобто кінець з кінцем або початок з початком);

-зобразити та позначити початок та кінець фази обмотки – початком є початок першої у фазі котушкової групи, а кінцем є початок останньої (у прикладі відповідно 1В та 19В) ;

-додавши до номера паза з початком першої фази величину 23 1

(1+1 23 6 5), визначити номер паза, в верхньому шарі якого починається друга фаза (5В);

-аналогічним шляхом побудувати та позначити секції другої, а в подальшому і третьої, фаз, зобразити усі з’єднання та виводи.

8. Розгорнута схема обмотки будується на основі обмоткової таблиці (рис. 1.3). Рекомендується робити це в наступній послідовності (рис. 1.4 – 1.7):

-розмітити та пронумерувати усі пази;

-відступивши приблизно ½ пазового розподілу від першого та останнього пазів, провести вертикальні штрих-пунктирні лінії, що обмежують поле креслення та є лінією уявного розрізу обмотки;

-в першому пазу побудувати активну сторону верхнього шару;

-відступивши від цього паза на відстань кроку у1 (1+5=6), а також орієнтуючись на обмоткову таблицю, побудувати активну сторону нижнього шару;

-визначити середину відстані між пазами з активними сторонами секції (вісь секції), та побудувати лобові частини секції з обох сторін;

-зобразити виводи і таким чином отримати першу секцію (рис. 1.4);

-в поряд розташованих пазах побудувати інші секції котушкової групи та зобразити з’єднання між секціями (рис. 1.5);

-у відповідності до обмоткової таблиці побудувати інші котушкові групи фази, зобразити з’єднання між котушковими групами та виводи початку і кінця фази (рис. 1.6);

-аналогічним шляхом побудувати другу та третю фази, використовуючи для цього різні кольори (рис. 1.7).

9. Кут між променями зірки пазових ЕРС

1 360o p 360o 2 30o Z1 24

13

14

15

Рисунок 1.7 - Розгорнута схема трифазної двошарової петлевої обмотки статора, Z1=24, 2p=4,q=2, a=1

10. Зірка пазових ЕРС є векторною діаграмою ЕРС в активних провідниках обмотки. Для її побудування достатньо 2τ1 векторів (у прикладі 2·6=12). Оскільки вказані ЕРС мають однакову амплітуду та відрізняються лише фазою, рекомендується попередньо накреслити окружність, та зобразити вектори ЕРС як її радіуси під кутом α один до одного (рис. 1.8).

Для визначення коефіцієнта укорочення необхідно побудувати відрізок, який відповідає ЕРС витка з укороченим кроком. Цей відрізок знаходиться між точками з номерами пазів, в яких укладена перша секція обмотки (в прикладі – точки 1 та 6). На діаграмі ці точки позначені літерами А та В. ЕРС витка з діаметральним (повним) кроком відповідає діаметр окружності, тобто відрізок АС. Таким чином, вимірявши довжину відрізків, слід визначити коефіцієнт укорочення по першій гармоніці як

Для визначення коефіцієнта розподілу слід побудувати відрізок, який відповідає ЕРС котушкової групи. Цей відрізок є геометричною сумою відрізків ЕРС всіх секцій котушкової групи. Рекомендується робити це наступним чином:

-орієнтуючись на обмоткову таблицю та схему обмотки, зобразити відрізками ЕРС всіх секцій першої котушкової групи (в приклади – 1-6 та 2-7);

-додати ці відрізки шляхом паралельного перенесення і отримати сумарний відрізок (у прикладі – відрізок AD).

Довжина відрізка AD таким чином є пропорційною ЕРС котушкової групи в розподіленій обмотці. В зосередженій обмотці котушкова група фактично є однією котушкою, яка вміщує всі витки групи, тому її ЕРС є добутком ЕРС однієї "маленької" секції на кількість секцій у групі, тобто q1 (тобто алгебраїчною сумою ЕРС всіх секцій котушкової групи). Отже, коефіцієнт розподілу по першій гармоніці слід визначити як

Обмотковий коефіцієнт визначається як добуток коефіцієнтів укорочення та розподілу:

kоб.1 kу.1 kр.1 .

16

2-7

D

Рисунок 1.8 - Зірка пазових ЕРС та графічне визначення обмоткового коефіцієнта

11. Визначення коефіцієнтів укорочення, розподілу та обмоткового коефіцієнта для 1-ї, 5-ї та 7-ї гармонік аналітичним шляхом.

Попередньо слід визначити відносний крок:

kоб.1 kу.1 kр.1 0,966 0,966 0,933.

17

По п’ятій гармоніці (ν =5):

kоб.5 kу.5 kр.5 0,256 0,259 0,066.

По сьомій гармоніці (ν =7):

Після обчислення вказаних коефіцієнтів слід порівняти результати аналітичного розрахунку по першій гармоніці з результатами графічного розрахунку – вони мають бути достатньо близькими (розходження до 5%).

4 Вказівки щодо оформлення звіту

Звіт по лабораторній роботі повинен містити:

1.Приклад розгорнутої схеми одношарової концентричної обмотки статора асинхронного електродвигуна ( Z1 24 , 2 p 4 , q=2).

2.Приклад виконання роботи.

3.Розраховані обмоточні дані обмотки. Обмоткову таблицю. Розгорнуту схему обмотки в кольоровому зображенні фаз. (Згідно варіанту Додатку А).

4.Визначений графічним способом обмотковий коефіцієнт для 1-ї гармоніки ЕРС. (Згідно варіанту Додатку А).

5.Визначені аналітичним способом обмоткові коефіцієнти для 1-ї, 5-ї

та 7-ї гармонік ЕРС. (Згідно варіанту Додатку А).

6.Аналіз отриманих результатів.

18

5 Контрольні питання

1.Які основні типи обмоток застосовуються в асинхронних електрод-

вигунах серій 4АМ, АИР, 5А?

2.З яких основних елементів складається обмотка змінного струму?

3.Які обмотки змінного струму називають одношаровими та двоша-

ровими?

4.Що означає і як визначається полюсний поділ машини змінного

струму?

5.Що представляє собою та як визначається параметр q обмотки

змінного струму?

6.Що значить і як визначається крок обмотки змінного струму?

7.Які обмотки змінного струму називають зосередженими і розподіленими?

8.У чому полягає фізичний смисл укорочення кроку обмоток змінно-

го струму?

9.Що називають котушковою групою обмотки змінного струму?

10.Як визначаються електричні градуси машини змінного струму?

11.Коротко пояснити послідовність виконання розгорнутих схем об-

моток змінного струму.

12.Як формуються паралельні гілки обмоток змінного струму?

13.За яким правилом визначається напрям струмів в фазах на розгор-

нутих схемах обмоток змінного струму?

14.Як на практиці визначаються полюсні поділки і число полюсів на розгорнутих схемах обмоток змінного струму?

15.Як за стандартом позначаються виводи трифазних обмоток статора машин змінного струму?

19

6 Список літератури

1.Вольдек А. И. Электрические машины/А. И. Вольдек. – Л.: Энергия,

1978. – 832 с.

2Брускин Д. Э. Электрические машины, Ч. 1/ Д. Э. Брускин, А.Е. Зорохович, В. С. Хвостов – М.: Высшая школа, 1979. – 28 8 с.

3Брускин Д. Э. Электрические машины, Ч. 2/ . Э. Брускин, А.Е. Зорохович, В. С. Хвостов – М.: Высшая школа, 1979. – 360 с.

4Александров Н. Н. Электрические машины и микромашины/ Н. Н. Александров– М.: Колос, 1983. – 384 с.

5Справочник по электрическим машинам/ Под ред. И. П. Копылова.

т. 1. – М.: Энергоиздат, 1988. – 456 с.

6Брускин Д. Э. Электрические машины и микромашины/ Д. Э. Брускин, А. Е. Зорохович, В. С. Хвостов – М.: 1990. – 528 с.

7Копылов И. П. Электрические машины/ И. П. Копылов– М.: Энергоатомиздат, 1986. – 360 с.

8Андрианов В. Н. Электрические машины и аппараты/ В. Н. Андри-

анов– М.: Колос, 1971. – 448 с.

9Куценко Ю. М. Електричні машини і апарати: навчальний посібник/ Ю.М. Куценко, В.Ф. Яковлєв та ін. – К.: Аграрна освіта, 2012. – 449 с.

10Назарьян Г. Н. Электрические машины: Учебное пособие для вузов

/Г. Н. Назарьян. – Мелитополь, Люкс, 2011. – 827 с.

11Кацман М. М. Справочник по электрическим машинам: Учеб. пособие для студ. образоват. учреждений сред. проф. образования/ М. М. Кацман. – М.: Издательский центр «Академия», 2005. – 480 с.

12Кацман М. М. Электрические машины автоматических устройств: Учеб. пособие для электротехнических специальностей техникумов./ М. М. Кацман.– М.: ФОРУМ, ИНФРА – М, 2002. – 264 с. – (Серия «Профессиональное образование»).

13Енергетичні засоби в АПК (Електричні машини): Лабораторний практикум з дисципліни «Енергетичні засоби в АПК (Електричні машини) для студентів спеціальності 6.091901 – «Енергетика сільськогосподарського виробництва»/Укл.: М. О. Чуєнко, Р. М. Чуєнко, А. Г. Кушніренко. – Ніжин, 2009. – 276 с.

14Загірняк М. В. Електричні машини: підручник/М. В. Загірняк, Б. І. Невзлін. – 2-ге вид., переробл. і доповн. – К.: Знання, 2009. – 399 с.

20