Содержание

Введение………………………………………………………………………...	5
1 Выбор двигателя по номинальной мощности……………………………...	6
2 Построение развернутой схемы обмотки статора…………………………	7
2.1 Выбор типа обмотки…………………………………………………….....	7
2.2 Расчет обмоточных данных……………………………………………….	8
2.3 Построение развернутой схемы обмотки статора……………………….	11
3 Определение эффективных значений фазной и линейной эдс первой, третьей,пятой и седьмой гармоники………………………………………….	13
Заключение……………………………………………………………………..	15
Список использованных источников…………………………………………	16

Введение
Электрические машины широко применяют на электрических станциях, в промышленности, на транспорте, в авиации, в системах автоматического регулирования и управления, в быту.

Электрические машины преобразуют механическую энергию в электрическую, и наоборот. Преобразование электрической энергии в механическую осуществляется двигателями.

В зависимости от рода тока электроустановки, в которой должна работать электрическая машина, они делятся на машины постоянного и переменного тока.

Машины переменного тока могут быть как однофазными, так и много фазными. Наиболее широкое применение нашли трехфазные синхронные и асинхронные машины, а также катекторные машины переменного тока, которые допускают экономичное регулирование частоты вращения в широких пределах.

В настоящее время асинхронные двигатели являются наиболее распространенными электрическими машинами. Они потребляют около 50% электроэнергии, вырабатываемой электростанциями страны. Такое широкое распространение асинхронные электродвигатели получили из-за своей конструктивной простоты, низкой стоимости, высокой эксплуатационной надежности. Они имеют относительно высокий КПД: при мощностях более 1кВт кпд=0,7:0,95 и только в микродвигателях он снижается до 0,2-0,65.

---

Появление трехфазных асинхронных двигателей связано с именем М.О.Доливо-Добровольского. Эти двигатели были изобретены им в 1889г.


1 Выбор двигателя по номинальной мощности
Для расчета мощности асинхронного двигателя для подъема груза следует пользоваться формулой:

P=kmgv∙0,001/n, (1)

где k- коэфициент, учитывающий действие противовеса;

m- масса груза, кг;

g- ускорение свободного падения;

v- скорость подъема груза, м/с;

n- КПД подъемника.

Расчет мощности двигателя:

P=kmgv∙0,001/(n∙Kp), (2)

P=0,5∙2000∙9,8∙0,6∙0,001/(0,8∙1,5)=4,9 кВт.

Полученное значение увеличиваем до каталожного значения.

Двигатель выбираем из базы данных. Ближайший по мощности двигатель АИР132S6 (Р=5,5 кВт, n=1000 об/мин.).

Определяем его номинальный момент:

Мн=9550∙Рн/n=9550∙5,5/1000=52,5 Н∙м.

Максимальный момент:

М_м=3М_н=3∙52,5=157,5 Н∙м.

2 Построение развернутой схемы обмотки статора
2.1 Выбор типа обмотки
На практике применяются различного рода типы обмотки (однослойные и двухслойные; с полным и укороченным шагом; односкоростные и многоскоростные; с одинаковым и различным числом секций в пазу), и для того чтобы сделать выбор нужно рассмотреть: экономическую целесообразность, достоинства и недостатки, технические возможности выполнения.

Основные достоинства однослойной обмотки:

1. 
   Отсутствие межслоевой изоляции, что повышает коэффициент заполнения паза, а следовательно, ток и мощность двигателя.
   
2. 
   Простота изготовления.
   
3. 
   Большая возможность применения автоматизации при укладке обмоток.
   

Недостатки:

1. 
   Повышенный расход проводникового материала.
   
2. 
   Сложность укорочения шага, а следовательно, компенсации высших гармоник магнитного потока.
   
3. 
   Ограничение возможности построения обмоток дробным числом пазов на полюс и фазу.
   
4. 
   Более трудоёмкое изготовление и монтаж катушек для крупных электродвигателей высокого напряжения.
   

Двухслойные обмотки в основном выполняются с одинаковыми секциями: петлевые и цепные, реже принимают концентрические.

Основные достоинства двухслойной обмотки по сравнению с однослойной:

1. 
   Возможность любого укорочения шага, что позволяет:
   

а) снизить расход обмоточного провода за счет уменьшения длины лобовой части секции;

б) уменьшить высшие гармонические составляющие магнитного потока

---

, то есть снизить потери в магнитопроводе двигателя.

2. 
   Простота технологического процесса изготовления катушек (многие операции можно механизировать).
   
3. 
   Возможность выполнения обмотки почти с любой дробностью q, что обеспечивает изготовление обмотки при ремонте асинхронных двигателей с изменением частоты вращения ротора. Кроме того, это является одним из способов приближения формы поля к синусоиде.
   
4. 
   Возможность образования большего числа параллельных ветвей.
   

К недостаткам двухслойных обмоток следует отнести:

1. 
   Меньший коэффициент заполнения паза (вследствие наличия межслоевой изоляции).
   
2. 
   Некоторая сложность при укладке последних секций обмотки.
   
3. 
   необходимость поднимать целый шаг обмотки при повреждении нижней стороны секции.
   

По приведенным соображениям, в настоящее время, в ремонтной практике машин переменного тока двухслойные обмотки получили наибольшее применение. Следовательно, выбираем двухслойную петлевую обмотку.
2.2 Расчет обмоточных данных
Расчет обмоточных данных состоит в определении основных данных:

N – число катушечных групп;

y – шаг обмотки;

q – число пазов на полюс и фазу;

α – число электрических градусов, приходящихся на один паз;

а – число параллельных ветвей.

Шаг обмотки:

Шаг обмотки (у₁) – это расстояние выраженное в зубцах (или пазах), между активными сторонами одной и той же секции:

---

Так как q>1, то обмотка называется рассредоточенной, при этом фазные катушки должны быть разделены на секции, число которых равно q.

Число катушечных групп:

В двухслойных обмотках число катушечных групп механически увеличивается в два раза, однако, по сравнению с однослойной обмоткой, с числом витков в каждой секции меньшим в два раза, тогда:

, (6)

где N_1ф⁽²⁾ - число катушечных групп в одной фазе двухслойной обмотке.

шт.

Так как каждую пару полюсов создают все три фазы переменного тока, следовательно:

, (7)

N_3ф⁽²⁾=6∙3=18 шт.

Число электрических градусов на один паз:

, (8)



Катушечные группы фаз можно соединять последовательно (а=1), параллельно (а=q)и комбинированно (1<а
Для данного случая применяем, а=1.


2.3 Построение развернутой схемы обмотки статора
Построения развернутой схемы трехфазной двухслойной обмотки статора ведем по следующим данным: число фаз m₁ = 3, число полюсов

2р = 6, число пазов в сердечнике статора Z₁ =54 , шаг обмотки по пазам диаметральный, т. е. у₁ =9 , α= 20 эл. град. Угол сдвига между осями фазных обмоток составляет 120 эл. град, поэтому сдвиг между началами фазных обмоток А, В и С, выраженный в пазах, λ =120/ α =120/20 =6 паза.

На развернутой поверхности статора размечаем пазы (Z₁ =54 ) и полюсные деления (2р =6 ), а затем размечаем зоны по q₁ = 3 паза для всех фаз; при этом расстояние между зоной какой-либо фазы в одном полюсном делении и зоной этой же фазы в другом полюсном делении должно быть равно шагy обмотки у =9 пазов.

Далее отмечаем расстояние между началами фазных обмоток λ = 6 паза. Изображаем на схеме верхние и нижние пазовые стороны катушек фазы А (катушки 1, 2, 3, 10, 11, 12). Верхнюю сторону катушки 1(паз 1) лобовой частью соединяем с нижней стороной этой же катyшки (паз 10), которую, в свою очередь, присоединяем к верхней стороне катушки 2(паз 2). Верхнюю сторону катушки 2 также лобовой частью соединяем с нижней стороной этой же катушки (паз 11). Верхнюю сторону катушки 3 также лобовой частью соединяем с нижней стороной этой же катушки (паз 12). и получаем первую катушечную группу обмотки фазы А

---

Аналогично получаем вторую катушечную группу фазы А, состоящyю из последовательно соединенных катушек 10, 11 и 12. Катушечныe группы соединяем последовательно встречно, для чего К1А присоединяем к К2А. Присоединив начало первой катушечной группы С1 к выводу фазы А, а начало второй катушечной группы к выводу С4, получаем фазную обмотку А.

Приступаем к соединению пазовых сторон катушек фазы В: катушек 7, 8 и 9 (первая катушечная группа) и катушек 16, 17 и 18 (вторая катушечная группа).

Проделав то же самое с катушками фазной обмотки С и соединив катушечные группы этих фазных обмоток, так же как это было сделано в фазной обмотке А, получим фазные обмотки фазы В и фазы С. В окончательном виде развернутая схема трехфазной обмотки представлена в графической части.


3 Определение эффективных значений фазной и

линейной эдс первой, третьей,пятой и седьмой гармоники
Для определения ЭДС обмотки статора необходимо ЭДС катушки умножить на число последовательно соединенных катушек в фазной обмотке статора. Так как число катушек в катyшечной группе равно q₁, а число катушечных групп в фазной обмотке равно 2р, то фазная обмотка статора содержит 2pq, катушек. Имея в виду, что число последовательно соединенных витков в фазной обмотке w₁ = 2pq₁wK , получим ЭДС фазной обмотки статора (В):

, (9)

, (10)

В этом выраженин k_oб.ν - обмоточный коэффициент для ν –ой гармоники, учитывающий уменьшение ЭДС ν –ой гармоники, наведенной в обмотке статора, обусловлеиное укорочением шага обмотки и ее распределением. Значение обмоточного коэффициента определяется произведением коэффициента укорочения k_уν и распределения k_pν, :

, (11)

Для обмоток с диаметральным шагом k_об = k_р.

Согласно (9) и (10) получаем

Е₁₁=4,44∙0,56∙50∙6∙1∙1∙0,936=698,18 В.

Е₁₃=4,44∙0,062∙50∙6∙1∙1∙0,667=55,08 В.

Е₁₅=4,44∙0,022∙50∙6∙1∙1∙0,094= 2,75 В.

Е₁₇=0 В.

Определим значение фазной ЭДС обмотки статора:

В.

Что же касается линейной ЭДС

---

Смотрите также файлы

• Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования белгородский государственный национальный исследовательский университет.ppt

• Луговые растения, Экологическая сценка.docx

• Анализ ценовой политики фирмы.pdf

• 1. Внешние эффекты это результаты произведенной деятельности, нe отражeнныe в ценe блага.docx

• Задания по лабораторным работам.docx