МДК 0.1.01. Электрические машины и аппараты
Раздел 1 Эксплуатация электрических машин
Тема 1.1 Электрические машины
Методические рекомендации
по выполнению практических работ
для студентов 2 курса специальности
140448 Техническая эксплуатация и обслуживание электрического и электромеханического оборудования (по отраслям)
Междуреченск, 2012
СОДЕРЖАНИЕ
с.
1. Введение 3
2. Пояснительная записка 5
3. Перечень практических работ 7
4. Содержание 8
4.1 Практическая работа №1 8
4.2 Практическая работа №2 14
4.3 Практическая работа №3 21
4.4 Практическая работа №4 30
4.5 Практическая работа №5 40
4.6 Практическая работа №6 49
4.7 Практическая работа №7 59
5. Указания по выполнению и оформлению работы 70
Введение
Основной целью дисциплины профессионального модуля «Организация технического обслуживания и ремонта электротехнического и электромеханического оборудования» МДК 0.1.01. Электрические машины и аппараты. Раздел 1 Эксплуатация электрических машин.Тема 1.1 Электрические машины по специальности: 140448 «Техническая эксплуатация и обслуживание электрического и электромеханического оборудования (по отраслям)» является формирование у обучающихся теоретической базы по современным электромеханическим преобразователям энергии, которая позволит им успешно решать теоретические и практические задачи в их профессиональной деятельности, связанной с проектированием, испытаниями и эксплуатацией электрических машин.
Для достижения поставленной цели обучающиеся должны научиться:
– классифицировать электрические машины и описывать сущность происходящего в них электромеханического преобразования энергии;
– самостоятельно проводить расчеты по определению параметров и характеристик электрических машин;
– проводить элементарные испытания электрических машин.
Дисциплина изучает следующие основные вопросы:
1. Общие вопросы электромеханического преобразования энергии. Роль электрических машин в современной технике.
2. Физические законы, лежащие в основе работы электрических машин.
3. Принцип действия и конструкции двигателя и генератора.
4. Трансформаторы, асинхронные и синхронные машины и машины постоянного тока.
5. Конструкции, принцип действия, параметры, основные уравнения и характеристики.
6. Пуск, торможение и регулирование частоты вращения двигателей.
7. Характеристики генераторов.
8. Актуальные проблемы электромеханики и тенденции развития электрических машин.
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих
компетенций:
ПК 1.1Выполнять наладку, регулировку и проверку электрического и электромеханического оборудования.
ПК 1.2Организовывать и выполнять техническое обслуживание и ремонт электрического и электромеханического оборудования
ПК 1.3Осуществлять диагностику и технический контроль при эксплуатации электрического и электромеханического оборудования
ПК 1.4Осуществлять поиск и использование информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач, профессионального и личностного развития.
ОК 1. Понимать сущность и социальную значимость своей будущей профессии, проявлять к ней устойчивый интерес.
ОК 2. Организовывать собственную деятельность, выбирать типовые методы и способы выполнения профессиональных задач, оценивать их эффективность и качество.
ОК 3. Принимать решения в стандартных и нестандартных ситуациях и нести за них ответственность.
ОК 4. Осуществлять поиск и использование информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач, профессионального и личностного развития.
ОК 5. Использовать информационно-коммуникационные технологии в профессиональной деятельности.
ОК 6. Работать в коллективе и команде, эффективно общаться с коллегами, руководством, потребителями.
ОК 7. Брать на себя ответственность за работу членов команды (подчиненных), результат выполнения заданий.
ОК 8. Самостоятельно определять задачи профессионального и личностного развития, заниматься самообразованием, осознанно планировать повышение квалификации.
ОК 9. Ориентироваться в условиях частой смены технологий в профессиональной деятельности.
ОК 10. Исполнять воинскую обязанность, в том числе с применением полученных профессиональных знаний (для юношей).
В результате изучения темы 1.1 «Электрические машины» студент должен:
Знать:
– понимать принцип действия современных типов электрических машин,
знать особенности их конструкции, уравнения, схемы замещения и характеристики;
– иметь общее представление о проектировании, испытаниях и моделировании электрических машин;
Уметь:
– использовать полученные знания при решении практических задач по
проектированию, испытаниями и эксплуатации электрических машин.
Владеть:
– навыками элементарных расчетов и испытаний электрических машин.
Пояснительная записка
Данная работа содержит методические указания по выполнению практических работ по дисциплине профессионального модуля «Организация технического обслуживания и ремонта электротехнического и электромеханического оборудования» МДК 0.1.01. Электрические машины и аппараты. Раздел 1 Эксплуатация электрических машин.Тема 1.1 Электрические машины по специальности: 140448 «Техническая эксплуатация и обслуживание электрического и электромеханического оборудования (по отраслям)»
Методические указания составлены в соответствии с рабочей программой учебной дисциплины.
Цель разработки: направление и оказание помощи обучающимся в выполнении практических работ по Теме 1.1 «Электрические машины».
Важнейшей частью темы 1.1 «Электрические машины» раздел 1 «Эксплуатация электрических машин» МДК 0.1.01. «Электрические машины и аппараты» является выполнение практических работ. Чтобы знать тему 1.1 «Электрические машины» студентам необходимо научиться самостоятельно решать разнообразные задачи.
Практические работы выполняется обучающимися самостоятельно во время учебного процесса по календано-тематическому плану на основании нормативных документов, методических указаний, полученных теоретических знаний.
Приступая к выполнению практических работ, обучающийся должен быть достаточно подготовлен в области знаний теоретических основ темы 1.1 «Электрические машины». Выполнение практических работ по электрическим машинам преследует следующие цели и задачи:
1. способствовать углублению теоретических знаний студентов по курсу электрических машин;
2. закрепить теоретические сведения о работе различных электрических аппаратах и устройств;
3. развивать умение теоретически объяснять и анализировать результаты работ и повышать интерес к самостоятельным исследованиям в области электрических машин.
4. подробно ознакомиться с устройством и характеристиками наиболее важных электротехнических аппаратов и машин.
5. выработать умение рассуждать о рабочих свойствах и степени пригодности электротехнических устройств для решения тех или иных задач.
Основные этапы выполнения практической работы:
1. Изучение темы практической работы
2. Подготовка теоретической части практической работы
3. Выполнение расчетной части.
4. Оформление практической работы в письменном виде.
Изложенный в методических указаниях материал позволяет закрепить теоретические знания и освоить опыт их применения в реальной жизни, что представляет практический интерес для будущего специалиста.
Каждое практическое занятие начинается с постановки цели его проведения. Далее следует теоретический блок в виде опорного конспекта лекций, после которого приводятся практические задания, контрольные вопросы, критерии оценок, литература. В конце каждой практической работы приводятся требования к составлению отчетов.
Перечень работ
Практическая работа №1
Тема 1.1 Электрические машины.
Название: «Определение электрических параметров однофазных трансформаторов».
Практическая работа №2
Тема 1.1 Электрические машины.
Название: «Определение электрических параметров трехфазного трансформатора».
Практическая работа №3
Тема 1.1 Электрические машины
Название: «Определение электрических параметров обмотки якоря машины постоянного тока».
Практическая работа №4
Тема 1.1 Электрические машины
Название: «Расчет генератора постоянного тока».
Практическая работа №5
Тема 1.1 Электрические машины
Название: «Расчет двигателя постоянного тока».
Практическая работа №6
Тема 1.1 Электрические машины
Название: «Расчет трехфазного асинхронного двигателя с фазным ротором».
Практическая работа №7
Тема 1.1 Электрические машины
Название: «Определение электрических параметров короткозамкнутого асинхронного двигателя».
Содержание
Практическая работа №1
Задание
Однофазный трансформатор работает как понижающий. Пользуясь его техническими данными, приведенными в приложении 1, необходимо рассчитать:
Коэффициент трансформации.
Приложение 1. Технические характеристики трансформаторов.
Технические характеристики трансформаторов ОМ(Г)
| Тип трансформатора | Номин. напряж., кВ | Потери, Вт | Напряжение КЗ., % | ||
| ВН | НН | Х.Х. | к.з. при 75oС | ||
| ОМ (Г)-0,25/3 | 3,0 | 0,1 | <=14 | <=16 | 4,5 |
| ОМ (Г)-1,25/10 | 6,10 | 0,23 | 5,5 | ||
| ОМ (Г)-2,5/10 | 6,10 | 0,23 | 5,5 | ||
| ОМ (Г)-2,5/27,5 | 27,5 | 0,23 | 5,0 |
2. Предварительная подготовка
При подготовке к практической работе студент должен изучить теоретический материал по теме занятия, освоить основные понятия и формулы расчета показателей.
Трансформатор – статический аппарат, в котором электромагнитным путем производится преобразование энергии переменного тока по напряжению. Основные части силового трансформатора промышленной частоты – это стальной замкнутый сердечник и обмотки, находящиеся на стержнях сердечника: первичная, в которую направляется энергия, и вторичная, с которой энергия поступает в нагрузку.
В результате повышения напряжения электроэнергии с помощью трансформатора осуществляется возможность передачи ее на большие расстояния с относительно малыми потерями и получение необходимых напряжений для любого электротехнического оборудования.
Обычно энергия переменного тока по пути от генератора несколько раз преобразуется в трансформаторах, поэтому чрезвычайную важность приобретает вопрос максимального сокращения потерь в нем и обеспечения высокого коэффициента полезного действия при различных режимах работы.
Степень преобразования напряжения трансформатором характеризуется коэффициентом трансформации, который выражает отношение электродвижущих сил обмоток высокого и низкого напряжений, то есть отношение напряжений при холостом ходе.
3. Типовой пример расчета однофазного трансформатора
| Тип трансформатора | Sн, кВА | U1н, кВ | U2н, кВ | Р0, кВт | Рк, кВт | Uк, % | I0, % |
| ОМ-6667/35 | 53,5 |
Коэффициентом трансформации называется отношение высшего напряжения к низшему в режиме холостого хода независимо от того, является ли трансформатор повышающим или понижающим:
Номинальные токи первичной и вторичной обмоток определяются из формулы номинальной мощности трансформатора:
Активно-индуктивная нагрузка трансформатора приводит к снижению напряжения на его вторичной обмотке U2, которое можно найти из формулы процентного изменения напряжения:
где: ΔU – процентное изменение напряжения (в трансформаторах ΔU не превышает 1÷6%);
β - коэффициент нагрузки;
Ua и Uр – активная и реактивная составляющие напряжения короткого замыкания, выраженные в процентах.
Следовательно, 
К.п.д. трансформатора
где: Р0 – мощность потерь при холостом ходе, равная сумме потерь в стали на гистерезис и вихревые токи;
Рк – мощность потерь в обмотках при коротком замыкании (при нагрузке, отличной от номинальной, мощность потерь в обмотках Pβ = β2 Pк.
В современных трансформаторах, особенно мощных, при номинальной нагрузке ρ равно 98 – 99%.
4. Контрольные вопросы
1. Изобразите (схематически) однофазный трансформатор и объясните принцип его работы.
2. Выведите выражения для действующих ЭДС, наводимых в первичной и вторичной обмотках трансформатора основным магнитным потоком.
3. В чем состоит режим холостого хода трансформатора? Начертите векторную диаграмму режима холостого хода.
4. Что называют коэффициентом трансформации трансформатора?
5. Почему на сердечнике трансформатора обмотки высшего и низшего напряжений размещают на общем стержне?
6. Напишите уравнение МДС трансформатора.
7. Напишите уравнения напряжений (уравнения электрического состояния) для первичной и вторичной обмоток и объясните смысл каждого из членов этих уравнений.
8. Что называют приведенными величинами вторичной обмотки?
9. Начертите схему замещения трансформатора.
10. Начертите векторные диаграммы трансформатора для случаев нагрузки его чисто активным и активно-индуктивным сопротивлениями.
11. Начертите схему опыта холостого хода трансформатора и объясните, какие величины определяются в этом опыте.
12. Почему в опыте холостого хода мощность потерь в меди настолько мала, что ей можно пренебречь?
13. Начертите схему опыта короткого замыкания трансформатора и объясните, какие величины определяются в этом опыте.
14. Почему в опыте короткого замыкания мощность потерь в стали настолько мала, что ею можно пренебречь?
15. Сформулируйте определение напряжения короткого замыкания; назовите его примерное значение.
16. Напишите общее выражение для КПД трансформатора с учетом относительного значения вторичного тока (с учетом коэффициента нагрузки).
17. Изобразите условно-логическую схему и объясните по ней принцип работы трансформатора.
Критерии оценок
| Выполненная работа | оценка |
| Определение: коэффициент трансформации; номинальные токи первичной вторичной обмоток. | |
| Определение: напряжение на вторичной обмотке U2 при активно-индуктивной нагрузке. | |
| Определение: к.п.д. трансформатора. | |
| За правильные, подробные ответы на контрольные вопросы |
Практическая работа №2
Задание
Для трехфазного трансформатора по данным таб.1 необходимо определить:
1. Число витков обмоток в сердечнике.
2. Первичное и вторичное линейное напряжение.
3. Линейные коэффициенты трансформации.
4. Первичный и вторичный ток.
5. Линейный и фазный токи при указанном способе соединения обмоток.
6. Начертить схему соединения обмоток трансформатора для своего варианта.
Вариант задания выбрать из таблицы 1
(задание выбираются по последней цифре варианта).
Таблица 1
| Наименование величин | Един. изм. | Последняя цифра в варианте | |||||||||
| Номинальная мощность, Sн | кВт | ||||||||||
| Фазное напряжение первичной обмотки, U1ф | кВ | 3,47 | 3,47 | 20,2 | 3,47 | 3,47 | |||||
| Коэффициент трансформации, Кф | 8,67 | 5,55 | 40,5 | 8,67 | 20,8 | ||||||
| Напряжение обмоток, Uо | В | 9,5 | 8,5 | 10,5 | 13,5 | 12,5 | |||||
| Схема соединения обмоток | Y/Δ | Y/Y | Δ/Δ | Δ/Y | Δ/Δ | Y/Δ | Δ/Y | Y/Y | Y/Δ | Δ/Y | |
| Частота питающей сети, f | Гц |
2. Предварительная подготовка
Преобразование 3-х фазного тока одного напряжения в 3-х фазный ток другого напряжения можно осуществить или при помощи группы из 3-х однофазных трансформаторов, или одного 3-х фазного.
Трехфазные трансформаторы изготавливаются в виде отдельных однофазных трансформаторов, объединенных в группу при повышенной мощности (свыше 60000 кВА). Такой тип получил название - трансформатор с раздельной магнитной системой. Трансформатор, у которого обмотки расположены на трех стержнях, называется трансформатором с объединенной магнитной системой.
На каждом стержне трехфазного трансформатора размещаются обмотки высшего и низшего напряжения одной фазы. Стержни соединяются между собой ярмом сверху и снизу.
Начала фаз обмоток высшего напряжения обозначаются прописными буквами
А,В, С, а концы фаз - X,Y и Z.
Если обмотка высшего напряжения имеет выведенную нулевую точку, то этот зажим обозначается буквой.
О- вывод нулевой точки.
Начала фаз обмоток низшего напряжения обозначаются строчными буквами
a,b,с, а концы фаз - х,у,z;о - вывод нулевой точки.
Трехфазные трансформаторы имеют 3-х стержневой сердечник, на каждом стержне находятся первичная и вторичная обмотки. Они соединяются на звезду Y, или на треугольник 
.
Способ соединения "звезда".
Рис. векторная диаграмма напряжений и условное обозначение схемы соединения обмоток трансформатора.
Точка на схеме трансформатора обозначает конец вектора ЭДС или начало обмотки. При соединении звездой линейные (Iл) и фазные токи (Iф) одинаковы, потому что для тока, проходящего через фазную обмотку, нет иного пути, кроме линейного провода. Линейные напряжения (Uл) больше фазных (Uф) в 
раза.
Соединение в звезду выполняется с нулевым выводом или без него, что является достоинством схемы соединения
Соединение в "треугольник":
При соединении треугольником Uл = Uф, потому что каждые два линейных провода присоединены к началу и концу одной из фазных обмоток, а все фазные обмотки одинаковы. Линейные токи 
Мощности при соединениях звездой и треугольником определяются выражениями:
Полная 
активная 
реактивная 
где 
- угол сдвига фаз между напряжением и током.
Соединения обмоток 3-х фазных трансформаторов:
1. 
- когда первичная и вторичная обмотки соединены на 
;
2. 
- первичная обмотка соединена на Y, а вторичная на 
;
3. 
- обе на 
;
4. 
- первичная на 
, а вторичная .
Трехфазные трансформаторы имеют коэффициент трансформации группы:
и коэффициент трансформации трансформатора: 
, 
- линейные напряжения первичной и вторичной обмоток;
, 
- фазные напряжения первичной и вторичной обмоток.
3. Типовой пример
1. Фазное напряжение вторичной обмотки:
2. Магнитный поток трансформатора:
3. Число витков первичной обмотки трансформатора:
4. Число витков вторичной обмотки трансформатора:
5. Линейное напряжение первичной обмотки трансформатора:
6. Линейное напряжение вторичной обмотки трансформатора:
7. Линейный коэффициент трансформации
8. Линейный и фазный ток первичной обмотки трансформатора
9. Линейный ток вторичной обмотки трансформатора
10. Фазный ток вторичной обмотки трансформатора
11. Схема соединения обмоток трансформатора
4. Контрольные вопросы
1. Каково назначение трансформатора в процессе передачи и распределения электрической энергии?
2. Запишите соотношения между числами витков первичной и вторичной обмоток и их линейными напряжениями для схем соединений Y/Y; ∆/Y; ∆/∆; Y/∆.
3. В чем заключается свойство саморегулирования трансформатора?
4. Что понимается под приведенным трансформатором?
5. Как изменяется вторичное напряжение трансформатора при увеличении активно-индуктивной нагрузки? Активно-емкостной?
6. Зачертите принципиальные схемы соединений и векторные диаграммы э.д.с. ∆/Y-11; Y/∆-11; Y/Y-12.
7. Перечислить условия включения трансформаторов на параллельную работу.
8. Как производится фазировка трансформаторов с изолированной и с заземленной нейтралью?
9. Как распределяется нагрузка между параллельно работающими трансформаторами при неравенстве: а) коэффициентов трансформации; б) напряжений короткого замыкания?
10. Какие схемы соединений обмоток применяются в трехобмоточных трансформаторах?
Критерии оценок
| Выполненная работа | оценка |
| Определение: - число витков обмоток в сердечнике; - первичное и вторичное линейное напряжение. | |
| Определение: - линейные коэффициенты трансформации; - первичный и вторичный ток. | |
| Определение: - линейный и фазный токи при указанном способе соединения обмоток; - правильная схема соединения обмоток трансформатора. | |
| За правильные, подробные ответы на контрольные вопросы |
Практическая работа №3
Задание
Рис. 1 Петлевая обмотка
Рис. 2 Волновая обмотка
Число пазов, пропущенных между началами 2-х секций, следующих друг за другом по ходу обмотки, называется результирующим шагом обмотки. Результирующих шаг состоит из 2-х частичных шагов.
у1 - первый частичный шаг (ширина секции) - число пазов, расположенных между началом и концом одной секции.
у2 - второй частичный шаг - число пазов, расположенных между концом одной секции и началом следующей секции.
у – результирующий шаг – число пазов между начальными сторонами двух последовательно соединенных секций.
У петлевой обмотки результирующий шаг равен разности частичных шагов, а у волновой обмотки – сумме частичных шагов.
ук - шаг по коллектору – это число коллекторных пластин между началом и концом одной секции по ходу обмотки.
Шаг по коллектору всегда равен шагу результирующей обмотки.
При изготовлении обмотки из шин прямоугольного поперечного сечения (стержней) каждая секция может состоять из двух активных проводов (одновитковая секция). Из изолированного медного провода секции обмоток изготовляют в виде катушек с определенным числом витков (многовитковые секции).
В машинах постоянного тока наиболее широкое применение находят двухслойные обмотки, у которых в пазах якоря активные части секций размещаются в два слоя.
Каждая секция обмотки состоит из двух активных сторон, отстоящих друг от друга на расстоянии, близком к полюсному делению 
, т. е. расстоянию между осями соседних разноизменных полюсов.
При таком расстоянии между активными проводниками (шаге обмотки) эдс, индуктированные в этих проводниках, будут направлены в одну сторону и эдс секции будет иметь наибольшее значение, так как эдс ее активных сторон складываются (изо).
Одна активная часть секции находится в верхнем слое паза, другая - в нижнем.
При изображении развернутых схем обмоток активные стороны, лежащие в верхнем слое паза, изображаются сплошной линией, а стороны нижнего слоя - прерывистой. Концы секции соединяются как с другими секциями обмотки, так и с коллекторными пластинами.
Секции, образующие обмотки, соединяются между собой так, чтобы индуктированные в них эдс были направлены согласно, т. е. в одну сторону. Для этого начальные (конечные) проводники последовательно соединенных секций должны находиться в любой момент под полюсами одинаковой полярности.
В зависимости от порядка соединения секций друг с другом обмотки могут быть параллельными (петлевыми) и последовательными (волновыми).
|
| Рис. 3 Секция простой параллельной обмотки: а — одновитковой, б — ноговитковой |
На рис. показана (толстой синей линией) одновитковая (а) и многовитковая (б) секции параллельной обмотки, состоящие из активной части верхнего слоя паза 1 и нижнего слоя паза 1 + y1.
В этих обмотках последовательно соединяются между собой секции начальные (конечные), активные стороны которых находятся под одним полюсом в расположенных рядом пазах.
Таким образом, концы секции параллельной обмотки присоединяются к двум соседним коллекторным пластинам (1' и 2'), причем в многовитковых секциях к пластине 1' подключается начало первого витка, а к пластине 2'- конец последнего витка, соединяемый с началом следующей секции.
Любая коллекторная пластина (например, 1') соединяется с двумя активными проводами, в каждом из которых проходит ток одной параллельной ветви обмотки iятак что между двумя щетками различной полярности обмотка образует две параллельные ветви.
При параллельных обмотках число щеток должно быть всегда равно числу полюсов 2p и, следовательно, число параллельных ветвей 2а в этих обмотках равно числу полюсов,
т. е. 2а = 2р (а = р).
При большом числе полюсов параллельная обмотка образует много параллельных ветвей, что дает возможность понизить ток в одной ветви и уменьшает поперечное сечение провода обмотки.
В последовательных обмотках начальные (конечные) активные провода секций находятся под различными полюсами одинаковой полярности (следующее изо).
Активные стороны первой секции находятся под полюсами N1 и S1.
Активные стороны второй секции, последовательно соединенной с первой, находятся под полюсами N2иS2, третьей секции — под полюсами N3иS3 и т. д.
После включения всех секций по окружности якоря соединяется верхний проводник
парыn - 1, лежащей рядом (обычно слева) с проводником пары n, от которого начали обход обмотки.
Последовательно с верхним проводником пары n - 1 включаем проводники, лежащие под полюсами S1, N2, S2 и т. д., по окружности якоря, и заканчиваем проводником, лежащим рядом с проводником n - 1.
Затем вновь соединяем пары проводников, находящиеся под различными полюсами по окружности якоря и т. д., пока все проводники не окажутся включенными в замкнутую цепь.
Рис. 4Развернутая схема двух секций простой последовательной обмотки:
а- одновитковой,б– многовитковой.
Вне зависимости от числа полюсов простая последовательная обмотка образует две параллельные ветви, т. е. 2а = 2. Поэтому при любом числе полюсов машина может иметь только две щетки, если обмотка якоря последовательная, причем эти щетки должны помещаться на расстоянии 1/2рчасти окружности коллектора.
Например, при р = 2 расстояние между щетками должно быть равно четверти окружности коллектора. Это дает возможность делать доступной для осмотра не всю окружность коллектора, а только ее часть.
Наличие только двух параллельных ветвей свидетельствует о том, что в каждой ветви последовательно соединяется большое число активных проводов и эдс машины может иметь большое значение. Поэтому последовательные обмотки находят применение для машин высокого напряжения.
3. Типовой пример расчета
Ширина секции оценивается первым частичным шагом у1, который выражается числом элементарных пазов и определяется по формуле:
Zэ – число элементарных пазов якоря;
p – число пар полюсов машины;
- правильная дробь, на которую надо уменьшить или увеличить 
, чтобы 
выражался целым числом.
Обмотка якоря характеризуется также вторым частичным шагом 
и результирующим шагом по якорю 
.
В простой петлевой обмотке:
причем,
В простой волновой обмотке:
Шаг по коллектору подсчитывается по формуле:
где К – число коллекторных пластин.
В простой петлевой обмотках:
где S – число секций обмотки.
Обмотка якоря щетками, наложенными на коллектор, делится на части, называемые параллельными ветвями. Число параллельных ветвей обозначается 2а. В простой петлевой обмотке: 2а = 2р. В простой волновой обмотке: 2а = 2.
Ширина полюса без учета зазора определяется по формуле:
Ширина полюса с учетом зазора определяется выражением:
Воздушный зазор между полюсами определяется по формуле:
После выполнению расчета необходимо на листе миллиметровой бумаги выполнить построение развертки обмотки якоря.
4. Контрольные вопросы
1. Какими параметрами характеризуется обмотка якоря?
1. В чем принципиальное различие между петлевыми и волновыми обмотками?
2. Чем сложные обмотки якоря отличаются от простых?
3. Какими соображениями руководствуются при выборе типа обмотки якоря?
Критерии оценок
| Выполненная работа | оценка |
| Расчет обмотки якоря машины постоянного тока выполнен не в полном объеме или содержит грубые ошибки. | |
| Расчет обмотки якоря машины постоянного тока выполнен в полном объеме но имеются ошибки в расчете. | |
| Расчет обмотки якоря машины постоянного тока выполнен в полном объеме, и вычерчена ее развернутая схема. | |
| Расчет обмотки якоря машины постоянного тока выполнен в полном объеме, вычерчена ее развернутая схема. На контрольные вопросы даны правильные, подробные ответы. |
Практическая работа №4
Задание
Генератор постоянного тока параллельного возбуждения имеет основные величины, значения которых приведены в таблице 1.
Необходимо вычислить для номинального режима работы генератора:
1. ЭДС, ток и сопротивление обмотки якоря, Еа, Iа, Rа.
2. Потери мощности в обмотке, Рэа,,
3. Тормозной электромагнитный момент, Мэм.
4. Номинальную полезную мощность генератора, Р2.
Падение напряжения в переходных контактах щеток ΔUщ = 2В.
Начертить принципиальную электрическую схему генератора параллельного возбуждения.
Исходные данные необходимо принять из таблицы 1 (данные выбираются по последней цифре варианта).
Таблица 1
| Наименование величин | Един. изм. | Номера задач | |||||||||
| Частота вращения якоря, nн | об/мин | ||||||||||
| Номинальный ток, Iн | А | 137,5 | |||||||||
| Сопротивление цепи возбуждения Rв | Ом | 25,6 | 14,4 | 28,75 | 57,5 | ||||||
| Потери мощности в цепи возбуждения, Рв, | Вт | ||||||||||
| Магнитный поток на пару полюсов, Ф | Вб | 0,438 | 0,0092 | 0,01 | 0,032 | 0,0376 | 0,02 | 0,0132 | 0,035 | 0,0144 | 0,011 |
| Число полюсов, 2р | |||||||||||
| Тип обмотки | Петл. | Волн. | Петл. | Волн. | Петл. | Волн. | Петл. | Волн. | Петл. | Волн. | |
| Число активных проводников якоря, N |
3. Предварительная подготовка
МПТ состоит из неподвижной части – статора и подвижной части – якоря.
Неподвижная часть машины (изо, а) состоит из станины 3, главных полюсов 1, дополнительных полюсов 2.
Статор состоит из станины и главных полюсов
Станина служитдля крепления полюсов и подшипниковых щитов и является частью магнитопровода, т.к. через нее замыкается магн<
Дата: 2016-10-02, просмотров: 325.
