Курсовая рбота Дисциплина «Электрические машины». Задача Расчет магнитной цепи и параметров обмотки якоря машины постоянного тока. В задаче требуется

• Название: Задача Расчет магнитной цепи и параметров обмотки якоря машины постоянного тока. В задаче требуется
• Дата: 13.03.2021
• Размер: 315.5 Kb.
• Имя файла: Курсовая рбота Дисциплина «Электрические машины».doc
• Тип: Задача; #184394
• страница: 5 из 5

x₁ + x₂`)² (18)

S_k = 0,052/ √ (0,064+ (0,1+ 0,152)² )=0,145

3. 
   в начальный момент пуска при S= 1 ,
   

при этом r_2S`=r<sub>21</sub>`, x_1S + x_2S` = x_k1 ,

М_2П^* = ( 1 – S_H ) ^. r₂₁` / ŋ<sub>H</sub> <sup>.</sup> cos φ<sub>1H</sub> <sup>.</sup> [ ( r<sub>1</sub> + r<sub>21</sub>` )² + x_k1²] (19)

r_2S` = r<sub>2</sub>`^.[ b_r^. (k_r – 1 ) + 1 ] (23)

где k_r, k_x – коэффициенты увеличения активного сопротивления ротора и уменьшения индуктивного сопротивления , обусловлены вытеснением тока; k_нас – коэффициент насыщения, характеризующий уменьшение индуктивного сопротивления рассеяния обмоток статора и ротора; br – отношение активного сопротивления стержня ротора к активному сопротивлению фазы ротора при низкой частоте тока в роторе.

Для двигателей с числом пар полюсов 2р = 2 можно принять b_r = 0,45

Для определения коэффициента k_rдостаточно использовать кривую зависимости k_rот приведенной высоты стержня ротора ζ рис. 3

( стр. 28, методичка 17/8/6)

k_r ≈ 2,22 ^. (r₂₁`/ r<sub>2</sub>`) – 1,22 (26)

k_r≈ 2,22 ^. (0,058/0,052) – 1,22 = 1,25

ζ = 1,3 ^. √1 = 1,3

Приведенная высота скольжения определяется из выражения ζ = ζ₁^.√S,

S=0,145; ζ = 1,3 ^. √0,162 =0,52; принимаем k_x =0,9;

S= 0,2; ζ = 1,3 ^. √0,2 = 0,58; принимаем k_x = 0,9.

S =0,4 ; ζ = 1,3 ^. √0,4 = 0,82 ; принимаем k_x = 0,9

S = 0,6 ; ζ = 1,3 ^. √0,6 = 1; принимаем k_x =0,9

S = 0,8 ; ζ = 1,3 ^. √0,8 = 1,16; принимаем k_x = 0,9;

S= 1; ζ = 1,3 ^. √ 1 = 1,3 ;

k_r =1,25 ; принимаем k_x = 1,27-0,27* k_r

k_x = 1,27-0,27*1,25=0,9
Для определения коэффициента насыщения k_наснеобходимо в начале определить k_нас1, т.е значение при S= 1

k_нас1 ≈ x_k1 / [ x₁ + 0,5 ^. ( 1+ k_x1 ) ^.x₂` ] (28)

k_нас1 ≈ 0,160/ [0,1+0,5 ^. ( 1 +0,9) ^. 0,152] = 0,65

и затем в зависимости от k_нас1 и от скольжения по графику ( рис. 4 методичка 17/8/6, стр. 29) определяется коэффициент насыщения. Причем для скольжений S > 0,4 , k_нас = k_нас1 ;

Рис.4.Зависимость коэффициента увеличения активного сопротивления стержней ротора k_rот приведенной высоты стержня 

при S= 0,145, при k_нас1 = 0,65, k_нас = 0,65

при S= 0,2 при k_нас1 = 0,65, k_нас =0,65

при S= 0,4, при k_нас1 = 0,65, k_нас =0,65

при S= 0,6, при k_нас1 = 0,65, k_нас =0,65

при S= 0,8, при k_нас1 = 0,65, k_нас =0,65

r_2S` = r<sub>2</sub>` ^. [ b_r^. (1,25– 1 ) + 1 ];

r_2S` = 0,052^. [0,45 ^. (1,25– 1) + 1] =0,057

при S= 0,145; b_r = 0,45; k_r = 1,25.

x_ks = k_нас^. [x₁ + 0,5 ^. (1 + k_x ) ^. x₂`],

x_ks =0,65^. [0,1+ 0,5 ^. (1 +0,9) ^. 0,152] = 0,158

при S= 0,2; b_r = 0,45; k_r =1,25; k_нас = 0,65; k_x =0,9

r_2S` = 0,052^. [0,45 ^. (1,25– 1) + 1] =0,057

x_ks =0,65^. [0,1+ 0,5 ^. (1 +0,9) ^. 0,152] = 0,158

при S= 0,4; b_r = 0,45; k_r =1,25; k_нас = 0,65; k_x =0,9.

r_2S` = 0,052^. [0,45 ^. (1,25– 1) + 1] =0,057

x_ks =0,65^. [0,1+ 0,5 ^. (1 +0,9) ^. 0,152] = 0,158

при S= 0,6; b_r = 0,45; k_r =1,25; k_нас = 0,65; k_x =0,9.

r_2S` = 0,052^. [0,45 ^. (1,25– 1) + 1] =0,057

x_ks =0,65^. [0,1+ 0,5 ^. (1 +0,9) ^. 0,152] = 0,158

при S= 0,8; b_r = 0,45; k_r =1,25; k_нас = 0,65; k_x =0,9.

r_2S` = 0,052^. [0,45 ^. (1,25– 1) + 1] =0,057

x_ks =0,65^. [0,1+ 0,5 ^. (1 +0,9) ^. 0,152] = 0,158

при S= 1; b_r = 0,45; k_r =1,25; k_нас = 0,65; k_x =0,9.

r_2S` = 0,052^. [0,45 ^. (1,25– 1) + 1] =0,057

x_ks =0,65^. [0,1+ 0,5 ^. (1 +0,9) ^. 0,152] = 0,158

1) в номинальном режиме при S = S_H = 0,0937, M₂ = M_2H= 58,79 Hм или М₂^* = 1;

2)в точке максимального момента при S = S_k =0,145;

М₂^* = (1 – S_Н ) ^. r_2S` / (ŋ<sub>H</sub> <sup>.</sup> cos φ<sub>1</sub> <sup>.</sup> S [ ( r<sub>1</sub> + r`_2S / S )² + (x_1S + x`_2S )²] ) М₂^* =(1 – 0,0937) 0,057/(0,830^. 0,7 ^.0,145^. [ (0,064+ 0,057/0,145)² + 0,160²])

М₂^* =1,19

M₂ = М₂^*.М_2Н = 1,19^. 58,79 = 69,96 Нм

3)в начальный момент пуска при S= 1 ,при этом

r_2S`=r<sub>21</sub>` = 0,039 x_1S + x_2S` = x_k1 , а

М_2П^* = ( 1 – S_H ) ^. r₂₁` /( ŋ<sub>H</sub><sup>.</sup> cos φ<sub>1H</sub><sup>.</sup> [ ( r<sub>1</sub> + r<sub>21</sub>` )² + x_k1²] )

М_2П^* = (1–0,0937) ^.0,058/ (0,830^. 0,7^. [(0,064+ 0,058)² +0,160²])=2,23 Нм

M₂ = М_2П^*. М_2Н = 2,23^. 58,79 = 131,101 Hм

при S= 0,2

М₂^* =(1 – 0,0937) ^. 0,057/(0,830^. 0,7 ^.0,2^. [ (0,064+ 0,057/0,2)² + 0,160²])

М₂^* =3,01

M₂ = М₂^*.М_2Н =3,01^. 58,79 = 176,957Hм

при S= 0,4

М₂^* =(1 –0,0937) ^. 0,057/(0,830^. 0,7 ^. 0,4 [ (0,064+ 0,057/0,4)² + 0,160²])

М₂^* =3,25

M₂ = М₂^*.М_2Н =3,25^. 58,79 = 191,067 Hм

при S= 0,6

М₂^* =(1 – 0,0937) ^. 0,057/(0,830^. 0,7 ^.0,6 [ (0,064+ 0,057/0,6)² + 0,160²])

М₂^* =2,912

M₂ = М₂^*.М_2Н =2,912^. 58,79 = 171,196 Hм

при S= 0,8

М₂^* =(1 – 0,0937) ^. 0,057/(0,830^. 0,7 ^.0,8^. [ (0,064+ 0,057/0,8)² + 0,160²])

М₂^* =2,532

M₂ = М₂^*.М_2Н =2,532^. 58,79 =148,856 Hм

Ток I₁^* определяется как I₁^* = 1/ z_дв. где z_дв. - полное сопротивление двигателя, для скольжения S≥ S_k можно принять

Z_дв = √ ((r₁ + r_2s^' / S )² + x_ks² ) (20)

При идеальном холостом ходе S=0

Z_дв = √ ((r₁ + r_м )² + (x₁ + x_м )² ) (21)

Z_дв = √ (0,064+ 0,11)² + (0,1+1,6)² =2,92

I₁^* = 1/2,92=0,342

I₁= I_п^{* .}I_1H = 0,342 ^. 6,022=2,059 A

Начальный пусковой ток в относительных единицах при S=1 и номинальном напряжении ;

I_п^* = 1 / √ (( r₁ + r₂₁^' )² + x_k1² ) (22)

I_п^* = 1 / √( (0,064+ 0,058)² +0,160² ) = 4,97

I₁= I_п^{* .} I_1H = 4,97^. 6,022=29,929A

При S=0,2
Z_дв = √ ((0,064+ 0,057/ 0,2 )² + 0,158² ) =0,383

I₁^* = 1/ 0,383 =2,61

I₁= I_п^{* .} I_1H =2,61^. 6,022=54,653A

При S=0,4

Z_дв = √ (0,064+ 0,057/ 0,4)² +0,158² = 0,26

I₁^* = 1/ 0,26=4,926

I₁= I_п^{* .} I_1H = 4,926^.6,022= 15,723
При S=0,6

Z_дв = √ (0,064+ 0,057/ 0,6)² + 0,158² = 0,224

I₁^* = 1/ 0,224=4,464

I₁= I_п^{* .} I_1H = 4,464^.6,022=26,883

При S=0,8

Z_дв = √ (0,064+ 0,057/ 0,8)² + 0,158² = 0,207

I₁^* = 1/ 0,207=4,83

I₁= I_п^{* .}I_1H = 4,83^. 6,022=29,091

Литература
Задание на курсовую работу с методическими указаниями. 17/8/6

Электрические машины
Ю.А.Кулик, Электрические машины, Высшая школа, м. 19

Брускин Д.Э. и др., Электрические машины: В 2-х ч. Ч.1 Ч.2, М.:

Высшая школа, 1987

Винокуров В.А., Попов Д.А. Электрические машины железнодорожного

транспорта. М.: Транспорт, 1986