Файл: Контрольная работа по дисциплине Электрические машины Вариант 83 студентка 2 курса группы Б. Элэ. Эс. 21. 61.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.12.2023
Просмотров: 21
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Министерство образования и науки РФ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Тверской государственный технический университет»
(ФГБОУВПО «ТвГТУ»)
Контрольная работа по
дисциплине «Электрические машины»
Вариант 83
Выполнила:
студентка 2 курса
группы
«Б.ЭЛЭ.ЭС.21.61»
Иванова Н.В.
Номер зачетной книжки
021183
Проверила: Павлова Ю. М.
Тверь
2023
Задание 1
-
Используя данные таблицы 1, продемонстрировать процесс вращения магнитного поля, созданного трёхфазной обмоткой статора асинхронного двигателя. -
По данным таблицы 2 рассчитать параметры Г-образной схемы замещения асинхронного двигателя и построить уточнённую круговую диаграмму. -
По круговой диаграмме определить параметры двигателя при его работе в номинальном режиме. -
Определить параметры двигателя при пуске. -
Рассчитать потери, КПД, и скольжение в номинальном режиме работы, определить перегрузочную способность двигателя.
Исходные данные.
Таблица 1. Относительные мгновенные значения токов фазы А (I/І)
| | t | T3 | T2 |
| момент времени |  |  | -  /2 |
Таблица 2. Исходные данные для расчёта трёхфазного асинхронного двигателя.
| Параметр | Значение |
| Номинальная мощность РН,кВт | 100 |
| Номинальное фазное напряжение Uф,В | 220 |
| Активное сопротивление обмотки статора r,Ом | 0,025 |
| Индуктивное сопротивление рассеяния обмотки статора х , Ом | 0,15 |
| Приведённое активное сопротивление обмотки ротора r', Ом | 0,025 |
| Приведённое индуктивное сопротивление рассеяния обмотки ротора х ', Ом | 0,2 |
| Ток холостого хода I,А | 52 |
| Потери холостого хода Р,А | 3300 |
| Потери механические РмехBY | 600 |
| Число полюсов, 2p | 8 |
1. Процесс вращения рассмотрим для простейшей обмотки статора, когда каждая
фаза состоит из одного витка или двух проводников (1-я фаза — проводники А и Х,
2-я фаза — проводники В и У, 3-я фаза — проводники С и Z). Проводники
каждого витка (фазы) расположены друг от друга на расстоянии полюсного
деления к-D/2p, где Dа - диаметр внутренней расточки статора, р—число пар полюсов.
Рассмотрим двухполюсную машину, тогда полюсное деление составляет половину окружности. Начала фаз A,B,C сдвинуты друг относительно друга на 120° что в данном случае составляет треть окружности. На рис. 3 представлены векторные диаграммы токов, а на рис. 4 — распределённых магнитных потоков для момента времени t; На рис.5 и 6 соответственно для момента t2, на рис. 7 и 8 соответственно для момента t3. Токи фаз считаются положительными, когда они в началах фаз (проводников).
Рис.1 Рис.2
Риc. 4
Рис. 3
Рис. 6
Рис.5
Из рисунков 4,6,8 видно, что распределение токов по окружности статора составляет две зоны, каждая величиной т, причём направления токов в этих зонах противоположны. Токи проводников обмотки статора двухполюсной машины создают, как следует из рисунков, двухполюсный магнитный поток, проходящий через статор,
ротор и воздушный зазор между ними. Их сравнения рисунков видно, что при изменении фазы токов на 30 и 135° кривая распределения токов и магнитный поток поворачиваются в направлении следования фаз также на 30° и 135°
Таким образом, обмотка статора двухполюсной машины при питании её трёхфазным током создаёт двухполюсное вращающееся магнитное поле.
2. Г-образная схема замещения асинхронной машины имеет вид
СmiСixiСix'Сi’rfss — скольжение
Рис.9
Параметры схемы замещения
= r +ух , = 0,025+ j0,15Ом — комплексное сопротивление первичной цепи двигателя;
=
+j
— комплексное сопротивление намагничивающей цепи двигателя. 
Индуктивное сопротивление контура холостого хода:
=
- 
=
– 0,15=4,08 ОмАктивное сопротивление цепи намагничивания:
-
- 3
═ 3300 -600 - 3 
= 3
3
= 0, 31 Ом
Коэффициент С равен
=1+
= 1+
=1,037 OмФаза коэффициента С
у > arcsin I*
/U = arcsin 
= 0,37Для построения круговой диаграммы определим ток короткого замыкания
= 
62,86Агде z —полное сопротивление короткого замыкания
=
)^2= 
= 0,35 ОмКоэффициент мощности короткого замыкания:
cos =
+
=0,025+0,025 = 014 0,35
= 49,4°cosQ,=
Р = 100
3*Uф*I3*220*52
= 0,03
= 30,6°Построение диаграммы начинаем с выбора масштаба токов, принимая, что диаметр диаграммы должен быть 150... 200 мм. Имеем
где
,—масштаб токов = /
=
=4,19 А/мм Принимаем
—2 А/см Масштаб мощности равен
=3
=3
220 2= 1320 Вт/смДиаграмму строим в прямоугольных координатах (+1)(—j). По действительной оси откладываем вектор фазного напряжения
.Определяем линейный размер мощности идеального холостого хода.
3300-600 lpoo=
mp = 1320 = 2,04 смОт оси абсцисс на расстоянии 1-ой, проводим параллельную ей прямую. На этой прямой находим точку О — точку идеального холостого хода (s = 0), которая отстает от начала координат на величину вектора тока идеального холостого тока
(
)
=
/
52/ 2= 26 смПод углом
(оси ординат) строим вектор тока короткого замыкания , длиной
=
=
=31,43 cмПолучаем точку С короткого замыкания (s = 1). Точки О и С соединяем отрезком прямой, который делим пополам и в точке деления восстанавливаем перпендикуляр. Из точки О под углом 2j к линии, определённой мощностью идеального холостого хода проводим направление диаметра диаграммы, точка пересечения которого с перпендикуляром даст центр окружности токов диаграммы. Из этого центра проводим окружность токов.
Измеряя диаметр полученной окружности, получаем, что он равен:
Dk=15 см
Под углом d к диаметру OA проводим линию электромагнитной мощности OB (т. В s
d - arctgтi*Dk*rk= arctg 2*15*2,44 = 24°
220
На полученной диаграмме хорда ОС соответствует двигательному режиму, СВ — тормозному. Здесь же можно выделить прямые, от которых производится расчёт мощности:
ОС — механической или полезной {Pz);
OB — электромагнитной (Pэм):
ONE — потребляемой из сети {P);
3. По полученной диаграмме определяем величины, характеризующие номинальный режим.
Определяем линейный размер номинальной мощности
=
=7 смИз произвольной точки на линии механической мощности восстанавливаем перпендикуляр к диаметру OA. На нем откладываем отрезок длиной Р2н. Далее конец этого отрезка сносим на окружность токов параллельно линии OA и таким образом находим точку N, которая определяет номинальный режим. Соединяя начало координат и точку N получаем вектор тока статора Iiнизмеряя который получаем
4.9 см
= *
=2*4,9=8,9 АСоединяя точки О и N получаем вектор приведённого тока ротора длиной
= 5,9 см или
=
=2×5,9=10,9 АИзмеряя угол между векторами первичных напряжения и тока получаем угол сдвига фаз:
cos
=0,633Токи по круговой диаграмме определяются векторами, концы которых расположены на окружности токов в точках, соответствующим заданым режимам работы.
Для определения значения начального пускового тока следует найти на диаграмме точку, соответствующую начальному моменту пуска, построить вектор I lnycки выразить его в масштабе тока.
Момент на круговой диаграмме определяется отрезком, перпендикулярным к диаметру и заключенным между соответствующей точкой круговой диаграммы и линией электромагнитной мощности, выраженным в месштабе моментов.
4. Пусковой ток равен току короткого замыкания, определённому в п.2
Iпуск=62,86 А
Кратность пускового тока равна
= Invcк/
= 62,86/8,9= 7,06 Для определения моментов найдём масштаб моментов
: 
═ 3pUфн mi/ 2Пf где р = 4 — число пар полюсов, f = 50 Гц — частота питающей сети
=
= 8,4 