Поможем в ✍️ написании учебной работы

Имя

Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Выберите тип работыЧасть дипломаДипломная работаКурсовая работаКонтрольная работаРешение задачРефератНаучно - исследовательская работаОтчет по практикеОтветы на билетыТест/экзамен onlineМонографияЭссеДокладКомпьютерный набор текстаКомпьютерный чертежРецензияПереводРепетиторБизнес-планКонспектыПроверка качестваЭкзамен на сайтеАспирантский рефератМагистерская работаНаучная статьяНаучный трудТехническая редакция текстаЧертеж от рукиДиаграммы, таблицыПрезентация к защитеТезисный планРечь к дипломуДоработка заказа клиентаОтзыв на дипломПубликация статьи в ВАКПубликация статьи в ScopusДипломная работа MBAПовышение оригинальностиКопирайтингДругое

Нажимая кнопку "Продолжить", я принимаю политику конфиденциальности

 где

 - температура меди якоря

 - превышение температуры от потерь над температурой окружающей среды на х.х.

 - превышение температуры от потерь над температурой окружающей среды на нагрузке

 где

=20°С

 - расход воздуха для номинального режима

 - расход воздуха для текущего режима

 - номинальная частота вращения, [об/мин]

 - текущая частота вращения

 - номинальная мощность, [кВА]

 где

 - коэффициент полюсности якоря

=0.009 для 2р=6

=0.012 для 2р=8

 - относительная длина машины

 (следует выбирать =1)

 - коэффициент изменения сопротивления для меди

=1-

 - температурный коэффициент электронного сопротивления (табличная величина)

 - температура охлаждающего воздуха, °С

 - расход воздуха для номинального режима, [г/с]

 - расход воздуха для текущего режима, [г/с]

 для 2р=6

 для 2р=8

 

Построение тепловых схем замещения электрических машин ЭЛА.

 

Основы построения ТСЗ.

Закон Фурье:

Закон Ома для электрических цепей постоянного тока:

 

На этой основе строятся тепловые схемы замещения.

Утюг.

НЭ – нагревательный элемент

Rрк – сопротивление ручка-корпус

Rрв – сопротивление ручка-воздух

Rкв – сопротивление корпус-воздух

Rнк – сопротивление нагревательный элемент-корпус

 

 

 

 

Т.е. эта схема замещения может быть нарисована по другому через Rэ.

 

 

 

 

45. Построение тепловой схемы замещения для якоря машины большой мощности.

Как все электрические машины, синхронные машины ­– обратимы, т.е. могут использоваться как генератор и как двигатель преимущественно большой мощности. Синхронные машины относятся к классу машин 3-х фазного переменного тока.

Частота вращения ротора равна частоте вращения магнитного поля.

Конструкция статора:

В шихтованном сердечнике расположена 3-х фазная обмотка.

Конструкция ротора:

Электромагнит, обмотка которого питается от источника постоянного тока.

Ротор бывает 2-х типов:

- явнополюсный

- неявнополюсный

явнополюсный ротор используется в тихоходных С.М. Обмотка ротора присоединяется к контактным кольцам и с помощью щеток на нее передается постоянное напряжение.

В машинах большой скоростью вращения (турбогенератор, газогенератор) применяется неявнополюсный ротор. Обмотка ротора возбуждает постоянный поток и называется обмоткой возбуждения.

В генераторном режиме ОВ включается на постоянное напряжение. В двигательном режиме кроме постоянного напряжения, подаваемого на ОВ, подается 3-х фазное синусоидальное напряжение на обмотку статора.

Та часть электрической машины, которая индуцирует ЭДС, называется якорем. Поэтому в СМ якорем называется статор машины, а индуктором – ротор СМ.

Обычно генераторы используют как основой источник энергии, поэтому они не работают автономно. Несколько генераторов включают на параллельную работу в СЭС.

На современных самолетах в параллельную работу включают от 2 до 5 генераторов.

Используют бесконтактные синхронные генераторы, которые бывают 2-ух типов:

1) Синхронные генераторы с постоянными магнитами – нет обмотки возбуждения; отсутствие прямого регулирования. Для косвенного регулирования ЭДС в сердечник статора укладывается дополнительная обмотка подмагничивания, которая питается постоянным током.

2) Синхронные генераторы с вращающимся выпрямителем, ОВ питается от дополнительного генератора, смонтированного на одном валу с основным. Дополнительный генератор собирается по обратной схеме ( статорная обмотка – индуктор, роторная – индуцирует ЭДС. На валу смонтирован выпрямитель, преобразующий переменную ЭДС в постоянное напряжение ).

Бесконтактные микродвигатели с однофазной и 3-х фазной обмотками статора применяется в программным механизмах ( электрочасах,… ).

 

Пуск с двигателя.

При включении двигателя механическая энерция велика и вращательный момент »0, поэтому для пуска СД укладывают короткозамкнутую обмотку («беличье колесо» ).

А) упрощенный                         Б) развернутый

А)                                               Б)

А) возбуждается пост. магнитами      Б)

А) с вращающимся выпрямителем             Б)

 

Синхронные машины охлаждаются продулом забортным воздухом, Þ теплопередача споверхности небольшая, а все тепло выносится потоком забортного воздуха.

Особенность: большой рабочий зазор Þстатор и ротор разделены в тепловом отношении Þ т.с.з. таких машин можно строить отдельно для ротора и статора. Тепловые потери определяются ∆Рмеди и ∆Рстали.

∆Рм + ∆Рст

Эти потери передаются корпусу и продуваемому воздуху.

схема замещения

 

 

Для машины …

X=L_Я/D_Я

будем считать передачу тепла незначительной

эквивалентная схема замещения

 

 

R₁ = (б_л*ρ_1/ S₁) + (1/α₁*S₁)

Где б_л- толщина лакового покрытия, м

ρ₁- удельное тепловое сопротивление лака, ºС*м/Вт

S₁- поверхность пакета, соприкасаемая с воздухом, м²

S₁ = π*D_яL_я

α₁- коэф-нт теплопередачи, Вт/м²*ºС

α₁=28*(1+⁴√(V₀²+(0,5*V_т)²))

V_т- тангенциальная состовляющая скорости, м/с

V_т = π*D_я*n/6

V₀- оксиальная составляющая скорости

R₂ = (б_л*ρ_1/ S₂) + (1/α₂*S₂)

Где S₂- площадь каналов, м²

S₂ = П_к*L_я*М

Где П_к- периметр каналов, М- число каналов

α₁ = α₂

R₃ = R₄ = R₅ = R₆

R₃ = ∑б_i*ρ_i/S₃ + 1/α₃*S₃

Где ∑б_i – суммарная толщина слоев изоляции, м ρ_i- удельное тепловое сопротивление изоляции

α₃- коэф-т теплопередачи лобовых частей якоря

R3*R4/(R3+R4) * (R5*R6/(R5+R6)) Rэкв = —————————————      R3*R4/(R3+R4) + (R5*R6/(R5+R6))

S₃- площадь лобовых частей, поверхности сопротивления

S₃ = a * b, м²

 

R₇ = ∑б*ρ_n/∑S_n

R₇- тепловое сопротивление от пакета стали к воздушным каналам

Где ∑б- суммарная толщина слоев изоляции паза, м

ρ_n- удельное тепловое сопротивление слоев изоляции, ºС*м/Вт

∑S_n- суммарная площадь пазов

∑S_n = S_n * L_n * Z

S_n- периметр, Z-число пазов статора

R₈ = ∞ - теплопроводность поперечных пазов.

 

46. Тепловая схема замещения АД с естесственным охлаждением.

 

    Конструктивные особенности АМ.

 

Асинхронная машина – это машина переменного тока, в которой возбуждается вращающееся магнитное поле. Ротор вращается асинхронно вращающемуся магнитному полю.

 

Существуют асинхронные двигатели и асинхронные генераторы. Характеристики АД высокие, а характеристики АГ низкие, поэтому асинхроные генераторы используются редко.

 

Свыше 80% всех электрических машин, используемых в нашей промышленности – трехфазные асинхронные двигатели.

 

Конструкция:

Статор имеет шихтованный сердечник, в пазах которого расположенна шихтованная обмотка ( 3 катушки, сдвинутые дргу относительно лруга на 120˚)

Ротор бывает двух типов:

- КЗ;

- Фазный.

 

1) КЗ.

Имеем шихтованный цилиндр с пазами, в который укладываются стержни, электрически замкнутые с двух сторон (белечья клетка), то есть нет коллекторного узла.

АМ - обратимая машина: если n₁>n₂ – двигательный режим;

                                       n₁<n₂ – генераторный режим;

                                       n₁=n₂ – идеальный холостой ход.

    Если поле вращается в одну сторону, а ротор вращается посторонней силой в другую сторону, то машина работает в режиме тормоза.

 

    2) Фазный ротор.

    В пазы пакета ротора укладывается такая же обмотка, как и в статор. Фазы катушки обмотки соединяются звездой и в конце присоединяются к трем контакным кольцам. Чрез кольца и щетки обмотки ротора включаются на внешний трехфазный реостат, из чего следует искуственное повышение сопротивления.

    Двигатель с фазным роторм имеет лучшие условия пуска. Изменение сопротивления ведет к изменению скорости вращения ротора. С точки зрения регулирования – скорость вращения АД хуже, обычно АД приниают в нерегулируемом приводе, но регулировать скорость вращения в КЗ можно:

1) с помощью изменения числа пар полюсов;

2) с помощью изменения частоты.

 

Задачу пуска АД решают с помощью повышения сопротивления. Пуск КЗ двигателя облегчается при использовании специальной конструкции ротора: в роторе с глубоким пазом стержни белечьей клетки изготавливают в виде пластин и укладывают в глубокий паз, либо ротор делают с двойной белечьей клеткой (верхняя клетка сделана из латуни, а нижняя, имеющая большее сечение, сделана из меди). В момент пуска ток ытесняется в верхнюю латунную клетку. Генераторный режим используется редко – для ограничения скорости вращения вала. Когда исполнительный механизм ускоряет движение, то переводом двигателя в генераторный режим можно осуществить рекуперативное торможение. На транспорте (кораблях, паровозах) устанавливают АГ, которые генерируют ЭДС неустановившейся частоты. Эти генераторы имеют надежную конструкцию и работают со скоростью до 1200 оборотов в минуту, характерны хорошие массогабаритные характеристики. Для компенсации параллельно к обмоткам статора включают конденсатор.

В системах управления автоматики промышленности используют однофазные АД малой мощности. Если на статоре расположить обмотку, то переменный ток будет индуцировать пульсирующий магнитный поток. Однофазный АД не имеет пускового момента. Он будет работать, если ротору сообщить начальное вращение. Для пуска АД на статоре предусматривается пусковая обмотка, ось которой перпендикулярна оси рабочей обмотки. Она включается через конденсатор или сопротивление, что обеспечивает сдвиг фазы тока.

Для пуска однофазного АД с расчлененными полюсами часть каждого полюса охватывают КЗ витком. Поток из витка сдвинут по фазе относительно основного потока. Ротор двигателя с расчлененными полюсами может вращаться в одну сторону.

 

Двухфазный АД

 

В одну из фаз включаютконденсатор, поэтому их называют конденсаторными.

 

Тепловая схема замещения

 

Особенности АД:

1. Зазор маленький, следовательно потери в статоре и в роторе взаимосвязаны;

2. Как правило, естественное охлаждение, то есть теплопередача от ротора и статора переходит через внутренний воздух;

3. Так как ротор имеет КЗ белечью клетку, то можно считать потери в роторе от меди и стали совместными, следовательно будем рассматривать ротор и статор как единое целое.

Схема замещения:

 

 перегрев меди статора;

 сопротивление пазовой изолиции;

;

 суммарная толщина слоев изоляции паза;

 суммарная площадь паза;

 сопротивление от лобовых частей к воздуху;

 сопротивление стенки пакета с корпусом

где  - зазор между пакетом и корпусом. Обычно, м.

 удельное сопротивление перехода от пакета к корпусу

˚С*м/Вт

 площадь стыка

 внутренний диаметр корпуса

 тепловое сопротивление от корпуса к воздуху

где толщина внешнего лакового покрытия

 удельное тепловое сопротивление лака

 полная поверхность корпуса

 коэффициент теплопередачи

,

где - превышение температуры корпуса над температурой окружающей среды

где  толщина покрытия лаком внутренней поверхности

 удельное сопротивление лака

 боковая поверхность зазора

 - коэффициент теплопередачи

 сопротивление с поверхностью белечьей клетки

 поверхность белечьей клетки

,

где зазор между валом пакетом железа

˚С*м/Вт

площадь стыка

температура сопротивления от корпуса двигателя в окружающее пространство

зазор лакового покрытия

удельное тепловое сопротивление для данного лака

полная поверхност корпуса

 

 

47. Системы охлаждения электрических машин электрооборудования Л.А.

Условия работы Э.Л.А.

 

а) плотность воздуха ;

где Н-высота над поверхностью земли, км

- плотность воздуха при Н≤11км;

- плотность воздуха при Н>11км;

- плотность воздуха на земле (Н=0);

t_в,°С

 

20°С

 

                                                          ρ_в

                4    8   12  16 20        Н,км

 

 

-56,6°С                                                          t_в

 

 

б) температура воздуха

	; при Н≤11км ; при Н>11км

 

 

в) давление

; при Н≤11км   ; при Н>11км

 

p₀=760 мм.рт.ст.=1 атм.

 

V, км/ч	1000	2000	3000	4000	5000
t, °C	38,8	154	241	347	965

 

 

48. Классификация систем охлаждения.

 

      Системы охлаждения электрооборудования летательных аппаратов делятся:

 

     по виду охлаждающей среды на:

-   воздушные (с естественным охлаждением, с самовентиляцией, продув     забортным воздухом); 

-   жидкостные (испарительные, масляные, комбинированные);

 

по способу использования хладогента

 

При испарительной системе охлаждения - на нагретое тело впрыскивается жидкость (обычно вода и спирт). Недостатки такой жидкости это то, что перевозится лишний груз и охлаждаемые элементы подвержены коррозии.

При масляной системе охлаждения - масло прокачивается через внутреннюю полость машины. Давление масла создает привод, расположенный на борту Л.А.

При комбинированной системе охлаждения (охладительно-масляная)- масло впрыскивается на поверхность машины.

 

Системы с естественным охлаждением используются для машин малой мощности Р≈0,5кВт.

Системы охлаждения с самовентиляцией используются для машин Р≈0,5-3кВт.

Системы охлаждения с продувом забортным воздухом используются для машин Р≈3-18кВт и Н≤18км.

Самым критичными к повышению температуры элементами ЭЛА являются:

1) полупроводниковые приборы (диоды, выпрямительные устройства);

2) смазка подшипников;

3) комплекс изоляции и пропиточных материалов;

4) щеточный узел;

Самая надежная система с естественным охлаждением, затем следует – с продувом заборного воздуха. Наименее надежная – с жидкостным охлаждением.

Наиболее объективные критерии выбора системы охлаждения - вес системы и КПД. Кроме того, конструктор должен обеспечить безопасность, экономичность и регулярность полета.