Письменная работа по эл.машинам. Письменная работа по дисциплине Электрические машины Уровень образования Бакалавриат фгос3 Специальность Электроснабжение

• Название: Письменная работа по дисциплине Электрические машины Уровень образования Бакалавриат фгос3 Специальность Электроснабжение
• Дата: 24.07.2018
• Размер: 286.5 Kb.
• Имя файла: Письменная работа по эл.машинам.doc
• Тип: Задача; #48764

Негосударственное образовательное учреждение

высшего образования

Московский технологический институт

Факультет: Техники и современных технологий

Кафедра: «Энергетики»
ПИСЬМЕННАЯ РАБОТА

по дисциплине

«Электрические машины»


Уровень образования: Бакалавриат ФГОС3+

Специальность: Электроснабжение
Выполнил:

Студент: 141-00217

Форма обучения: заочная

Слободян Дмитрий Николаевич


Москва

2018

Задача 1.2

При проведении испытаний на стенде было измерено, что ток в обмотке ротора асинхронного двигателя I1 при напряжении на фазе U1. Суммарные потери в двигателе составили ΔР, момент на валу ротора – М2 при частоте вращения ротора np_НОМ. Рассчитать, при каком значении коэффициента мощности работает двигатель?

Дано:
U1ном	600	B
I1ном,	350	A
ΔР,	92	кВт
М2,	7500	Нм
np ном	500	об/мин.

Решение:
Количество оборотов ротора в секунду асинхронного двигателя:



Момент на валу асинхронного двигателя:



Значение полной мощности асинхронного двигателя:



Значение активной мощности асинхронного двигателя:



Коэффициент мощности асинхронного двигателя:



Ответ:

Задача 2.4

Какое число пазов должен иметь статор трехфазного асинхронного двигателя, если число витков в одной фазе обмотки w1=60, а число слоев обмотки u1=4?

Дано:
Da =	740	мм

Решение:
Количество пазов статора на одну фазу АД:



Расчетное количество пазов на три фазы в статоре АД:



Ответ:

Задача 3.8

Чему равен обмоточный коэффициент обмотки статора асинхронного двигателя, если число зубцов на полюс и фазу обмотки q1, а шаги обмотки у1=уZ1?

Дано:
q1 =	8

Решение:
Определить относительный шаг АД:



Коэффициент укорочения шага АД:



Коэффициент распределения основной гармонической ЭДС обмотки статора АД:



Обмоточный коэффициент обмотки статора АД:



Ответ:

Задача 4.8
Сколько витков в фазе w2 будет иметь короткозамкнутая обмотка ротора, если обмотка статора имеет число фаз m₁=3, а число стержней короткозамкнутой обмотки ротора Z2?

Дано:
Z2 =	88

Решение:
Общее количество в роторе короткозамкнутых витков:



Количество витков в фазе ротора:



Ответ:

Задача 5.13

Определить намагничивающую силу, которую нужно создать в воздушном зазоре асинхронного двигателя, если известны активная длина электродвигателя la, внутренний диаметр статора D1, наружный диаметр ротора D2. Двигатель имеет р пар полюсов.

Дано:
ФНОМ=	0,055	Вб
р =	2
La =	420	мм
D1 =	600	мм
D2 =	597	мм

Решение:
Магнитная проницаемость воздуха ;

Относительный воздушный зазор между статором и ротором электродвигателя:



Площадь относительного воздушного зазора между статором и ротором:



Значение индукции в воздушном зазоре между статором и ротором:



Магнитодвижущая сила воздушного зазора между статором и ротором:



Ответ:

Задача 6.3
Рассчитать реактивное сопротивление фазы обмотки статора, если заданы число витков в фазе обмотки статора w1 , активная длина la и геометрические размеры паза и обмотки. Номинальная частота напряжения f1.

Дано:
f1 =	50	Гц
w1 =	72
hП1_1 =	25	мм
hП1_2 =	3,2	мм
hП1_3 =	7,5	мм
р =	4
bП1 =	9	мм
la =	420	мм
q1 =	12

Решение:
Проводимость пазового рассеяния обмотки статора при прямых пазах:



Проводимость обмотки статора дифференциального рассеяния:



Проводимость обмотки статора лобового рассеяния:



Реактивное сопротивление фазы обмотки статора:



Ответ:

Задача 9.6

Определить допустимое значение активной длины якоря электродвигателя постоянного тока с изоляцией обмотки класса нагревостойкости F и системой принудительного охлаждения, если его ярмо выполнено в габарите N и известны параметры номинального режима работы Р_НОМи n_НОМ:

Дано:
N	10
Рном	350	кBт
nНОМ	640	об/мин

Решение:_Общая_длина_проводника_обмотки_возбуждения:_Ответ'>Решение:
Примем справочные данные:

Габарит N10 якоря

Предельное значение электромагнитных нагрузок -

Коэффициент полюсной дуги -

Допустимое значение длины якоря:



Ответ:

Задача 10.9

Для электрической машины с двухслойной простой волновой обмоткой, работающей в режиме двигателя, определить шаги обмотки, если известно значение номинального напряжения U_HOM, число пар полюсов р и номер габарита ярма машины N:

Дано:
N =	10
РНОМ =	350	кBт
UHOM=	850	B
р =	3

Решение:
Примем справочные данные:

Габарит N10 якоря

Так как

Величина полюсного деления:



Ответ:

Задача 11.8

Рассчитать эквивалентный воздушный зазор электродвигателя, если известна его мощность Р_НОМи номер габарита якоря N?

Дано:
N =	10
РНОМ =	350	кBт

Решение:
Примем справочные данные:

Габарит N10 якоря

Габарит N10 двигателя

Внутренний диаметр статора электродвигателя

Воздушный зазор между ярмом статора и ротора:



Ответ:

Задача 12.1

Чему равна размагничивающая сила реакции якоря по поперечной оси электродвигателя мощностью Р_НОМс петлевой обмоткой якоря, который рассчитан на напряжение U_НОМ, если известны число пар полюсов двигателя р, число эффективных проводников на поверхности якоря N?

Дано:
РНОМ =	350	кBт
UHOM =	850	B
р =	3
N =	484

Решение:
Ток обмотки якоря:



В простой петлевой обмотке число ветвей равно числу главных полюсов:

.

Число витков обмотки якоря:



Размагничивающая сила реакции якоря по поперечной оси электродвигателя



Ответ:

Задача 13.1
Чему равна общая длина проводника обмотки возбуждения двигателя мощностью Р_НОМ с петлевой обмоткой якоря, если известны число пар полюсов двигателя р , число витков обмотки возбуждения w_B и длина витка катушки обмотки возбуждения l_B?

Дано:
РНОМ =	350	кBт
UHOM =	850	B
р =	3
wВ =	21
lB =	1,42	м

Решение:
Общая длина проводника обмотки возбуждения:


Ответ:

Задача 14.2

Сколько добавочных полюсов имеет электродвигатель мощностью Р_НОМс числом главных полюсов р?

Дано:
РНОМ =	350	кBт
р =	3

Решение:
Число добавочных полюсов равно количеству главных полюсов:



Ответ:

Задача 15.2

Щетки какой ширины можно установить в электродвигатель мощностью

P_НОМ c р- пар полюсами при значении номинального напряжения

U_НОМ, если воздушный зазор на оси добавочного полюса равен Д .Якорь

двигателя имеет петлевую обмотку, габарит N, число пазов на поверхности

якоря – Z, число эффективных проводников N_эф.

Дано:
РНОМ =	350	кBт
UHOM =	850	B
р =	3
N =	10
Nэф =	648
Z =	56

Решение:

Число коллекторных пластин должно быть не менее:



где – максимально допустимое среднее напряжение между коллекторными пластинами, В.

должно быть кратно .

Число коллекторных принимаем пластин на паз:

Число коллекторных пластин:



Для N10 габарита наружный диаметр статора: мм;

Зубцовый шаг обмотки якоря:



Диаметр коллектора по условию его механической прочности:



Полюсное деление двигателя:



Коллекторное деление:



В простой петлевой обмотке число ветвей равно числу главных полюсов:

;

Коэффициент, учитывающий синусоидальную форму магнитного поля в воздушном зазоре:

;

Максимально допустимая ширина щетки при использовании обмотки без укорочения шага:


Ответ:


Список используемой литературы:
Вольдек А.И. Электрические машины. Учебник для студентов высш.техн.учебн.заведений. 3-е изд. 1978 - 832 с.

Кацман М.М. Расчет и конструирование электрических машин. 1984г.

Копылов И.П. Электрические машины. Учебник для вузов. 2-е изд. 2000 – 607 с.

Копылов И.П. Проэктирование электрических машин. Учебник для вузов. 1980 – 495 с.