ИДЗ / ИДЗ№3 эмиа

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральноегосударственноеавтономноеобразовательноеучреждениевысшегообразования

«НАЦИОНАЛЬНЫЙИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙТОМСКИЙПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙУНИВЕРСИТЕТ»

Инженерная школа энергетики ОЭЭ

«Магнитное поле в синхронной машине»

Отчет по индивидуальному домашнему заданию 3

Вариант 13

по дисциплине:

ЭМиА

Томск – 2022

По исходным данным требуется определить:

1.Направление намагничивающей силы обмотки возбуждения;

2.Направление ЭДС, индуцируемой в обмотке якоря;

3.Мгновенные значения токов фаз обмотки якоря;

4.Направления магнитодвижущих сил фаз обмотки якоря и результирующую магнитодвижущую силу якоря;

5.Характер реакции якоря и характер нагрузки синхронного генератора.

Решение

Используя исходные данные, располагаем ротор в положение указанное

вариантом:

Рис. 1. К определению ЭДС обмотки якоря

2

В примере рис. 1 максимальная ЭДС наводится в фазе V. Так как ЭДС направлена от конца фазы V2 к началу V1, то, следовательно, в этой фазе наводится максимальная отрицательная ЭДС. Когда ротор повернется на 120 град. эл. максимальное отрицательное значение ЭДС будет индуцироваться в фазе W, а при повороте еще на 120 град. эл. в фазе V. Таким образом, получаем эпюру изменения фазных ЭДС подобную эпюре фазных токов рис. 2.

Рис. 2. Эпюра изменения фазных ЭДС

Максимальное отрицательное значение ЭДС в фазе V соответствует текущему моменту времени равному t1 = 30 эл. град. Для этого момента времени по эпюре можно определить значение и направление ЭДС в двух других фазах:

w = uu = 0,5 ∙ .

Мгновенные значения токов фаз обмотки якоря.

= ∙ sin( 1 − ψ) = ∙ sin(30) = 0.5

= ∙ sin( 1 − 120 − ψ) = ∙ sin(30 − 120) = −= ∙ sin( 1 − 240 − ψ) = ∙ sin(30 − 240) = 0,5

Строим диаграмму намагничивающих сил фазных обмоток якоря в соответствии с направлением и значением тока каждой фазы. Геометрическая сумма намагничивающих сил всех трех фаз создает суммарную (результирующую) намагничивающую силу ̇.

3

Рис. 3. Диаграмма намагничивающих сил фаз якорных обмоток

Характер реакции якоря и характер нагрузки синхронного генератора.

Для определения результирующей намагничивающей силы в воздушном

зазоре ̇ геометрически складываем, полученные ранее, намагничивающие

силы обмотки якоря и обмотки возбуждения. Амплитуды этих намагничивающих сил принимаются равными.

Рис. 4. К определению результирующей намагничивающей силы в синхронной машине

4

По рисунку 4 можно сделать вывод, что реакция якоря носит смешанный размагничивающий характер, т.к. присутствует две составляющие по продольной и поперечной оси. Характер нагрузки активно-индуктивный.

Вывод: в ходе выполнения данного индивидуального задания были освоены навыки определения реакции якоря в синхронных машинах. Было определено направление намагничивающей силы обмотки возбуждения, также направления магнитодвижущих сил фаз обмотки якоря и результирующую магнитодвижущую силу якоря, найдены мгновенные значения токов фаз обмотки якоря.

5