Статордың орамалары

Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 14 бет
Таңдаулыға:

Қазақстан Республикасының білім және ғылым министрлігі.
Инженерлік-техникалық факультет.
Электроэнергетика құжырасы.

Тақырыбы: Асинхронды қозғалтқыштың статоры.
Пән: Электр машиналары.
Мамандық: 050718 – Электроэнергетика.

Дайындаған:

Тексерген:

Қостанай, 2010
Мазмұны

І. Кіріспе
Асинхронды қозғалтқыштың статоры.

ІІ. Негізгі бөлім
Статордың орамалары.
Статордың ЭҚК-і және тогы.
Үш фазалы асинхронды қозғалтқыштың статорындағы айналмалы магнит
өрісі.
Бір фазалы асинхронды қозғалтқыштың статоры.
ІІІ. Қорытынды
Асинхронды қозғалтқыштың статорындағы шығындар.

Қолданылған әдебиеттер тізімі

КІРІСПЕ.
Асинхронды қозғалтқыштың статоры. Асинхронды қозғалтқыштың статоры
арнайы электр техникалық болаттан қалыпқа құйып жасалған тісті
қаңылтырлардан жасалған, іші қуыс цилиндр, оның магнит өткізгіштігі,
кәдімгі конструкциялық болаттан жоғары.
Бұл айнымалы магнит өрісті статор темірінде артық магниттелуден
(гистерезис) болатын шығындарды айтарлықтай азайтуға мүмкіндік береді.
Статорды құйып жасамайды, қалыңдығы 0,35 мм тісті қаңылтырдан жинайды,
мақсаты — ол арқылы Фуко құйынды тогының өтуіне кедергіні
көбейту. Қаңылтырдың арасында электрлік түйіспе болдырмау үшін
қаңылтырларды электр оқшауландырғыш
лакпен бояйды. Осының барлығын бірге алғанда,
статор болатында құйынды токтармен гистерезистен
болатын әлектрлік және магниттік шығындарды азайтуға әкеледі,
қорытындысында оның қызуын азайтады. Құйынды токтармен гистерезистен
болатын әлектрлік және магниттік шығындар, ақыр соңында, ПӘК-нің мөлшеріне
әсер етеді. Болаттың магнит
өткізгіштігі неғүрлым жоғары және қаңылтыр неғұрлым жұқа механикалық
бекемдігі жеткілікті болса,
соғұрлым асинхронды қозғалтқыштың шығыны аз
және ПӨК жоғары болады, 98%-ға дейін және одан
жоғары болады. Іштен жанатын қозғалтқыштардың
бірде-бірінде мұндай көрсеткіш жоқ.
Статор асинхронды қозғалтқыштың қаңқасына мықтап тығыздалады. Қаңқа
шойыннан немесе салмағы жеңіл арнайы қорытпалардан құйылады және жұмыс
жағдайына арналған іргетасқа немесе арнайы тірекке бекітіледі. Статорды
тісті қаңылтырлардан құрастырған кезде оның ішкі бетінде белгілі пішінді
ойық пайда болады.

Асинхронды қозғалтқыштардың статорындағы ойықтары негізінде тік
бұрышты болады. Ойықтардың ашықтығына қарай олар жартылай жабық (2.2-су-
рет) қуаттылығы 100 кВт-тан төмен машиналар үшін, жартылай ашық (2.2.в-
сурет) қуаттылығы 100 кВт-тан жоғары машиналар үшін және ашық (2.2.а-сурет)
қуаттылығы өте жоғары машиналар үшін.
Статор фазаларының жалпы саны Znc деп белгіленеді жөне полюстер мен
фазаларға сай ойықтар саны деп аталатын q фаза сандары мен машиналардың
полюстері арқылы байланысады.
(2.1)
мұндағы - статор орамасының фазалар саны; 2р - статор орамасының
полюстарының саны.
Үшфазалы қозғалтқыштар статорының ойықтары-ның саны жүп және алтыға
еселенетін болуы тиіс, оны 2.1-суреттен анық көруге болады:

Z= qml2 p = 6lk (2.2)
мұндағы к = q h p = 1,2,3 және т. б.

НЕГІЗГІ БӨЛІМ.
Статордың орамасы. Ораманың негізгі элементтері: орам, секция және
шарғы. Орам – ойықтарда полюстік бөлінуіне бірдей немесе одан кем
қашықтықта біріне-бірі жалғастырылған, орналасқан екі өткізгіштің жиынтығы.
Орамасының орамы құрастырылуы жағынан ажыратылмайтын бір өткізгіштен
арнайы тұрақты пішіндегі қалыпқа оралған (ораманы дайындаудың шарғылық
тәсілі) немесе ажыратылатын екі өткізгіштен жасалып ойыққа салғаннан
кейін біріне-бірін тізбектей қосқан (ораманы өзек арқылы даярлау тәсілі)
болады. Орамдарды шарғы әдісімен даярлау тек қана қимасы жіңішке сымдарды
пайдаланып және қуаты кіші электр қозғалтқыштардың орамалары ретінде
қолданылады. Ажыратылмайтын орамалардың орамаларын орауға арнайы орауыш
машиналарды пайдаланады. Секциялық әдісімен даярланған орамалардың
қуаттылығы шектелмейді. Бөлім бір – біріне тізбектей жалғастырылған бір
немесе бірнеше орамдар. Шарғы – ортақ оқшаулағышпен біріктірілген бір
немесе бірнеше секциялау. Ораманың бөлімдері өзінің қадамымен сипатталады.
Ораманың орамдары статордың ойықтарының барлық бетіне бірдей тегіс
төселеді (2.9-сурет) мұндайда өткізгіштер бір ойықта бір немесе бірнеше
қабат болып түсуі мүмкін, осы белгілері бойынша орамалар бір қабатты және
көп қабатты болып бөлінеді (әдетте екі қабатты) олар бір немесе бірнеше
қатар орналасуы мүмкін. 2.10-суретте статор ойығына екі қабат орналасқаны
керсетілген.

Орналасу сұлбасының нұсқаларын таңдағанда маңдайшасын, қасбетін және
шарғы аралық жалғастыруда өткізгіш аз кететін шарғыны машинамен оралған
ораманы ойықтарға орналастыру ыңғайлы және зақымданғаннан шарғыны ауыстыру
жеңіл болатындай етіп, орналастырғанда оның бір жағы ойықтың жоғарғы
қабатына, ал екіншісі басқа ойықтың төменгі қабатында орналастырылады
(2.10)-сурет. Екі қабатты ораманың артықшылығы оның шарғысын электр
машинасынан тыс жерде даярлау, оларды жақсылап оқшаулау және ойыққа даяр
күйінде орналастыру мүмкіндігінің болуы. Бірақ та мұндай орналастыру тек
қана ойықтар ашық түрінде болғанда болады. Жартылай жабық және жартылай
аніық ойықтарға бөлімнің өткізгіштерін саңылау арқылы бір-бірлеп жатқызады.
Екі кдбатты орамадан тағы бір артықшылығы қадамын қысқарту арқылы мыстың
шығынын қысқарту мүмкіндігі. 2.10-суретте қадамы қысқарған екі қабатты
статор орамасының орналасуы туралы мысал келтірілген.
Кернеуі 500 Вольтқа дейінгі қуаттылығы 60 кВт-тан аспайтын асинхронды
қозғалтқыштарда жартылай жабық ойықтар және секциялары жұмсақ ойыққа
жататын бөлімдері оқшауланған орама қолданылады. Мұндай орамалар тығындау
тәсілімен төселеді. 250 кВт-қа дейінгі қозғалтқыштарға екі қабатты қатқыл
катушкалы орамалар қолданылады, оларды жартылай жабық ойықтарға салады.
Қуаттылығы жоғары кернеуді 500-ден 6000 Вольтқа дейінгілерде екі қабатты
тұзақты орама қолданылады, олар қысқа қадамды және қатқыл шарғылы болып
келеді, ашық ойықтарға орналасады.

Асинхронды қозғалтқыштардың статор ойықтарындағы орамаларының латын
алфавиттерінің С1, С2, С3 және С4, С5, С6 қаріптерімен таңбаланған ұштары
сәйкес қысқыш қалыптарына шығарылады да, Ү немесе Д етіп, 2.11-суреттегідей
бекітіледі.

Статордың ЭҚК-і және тогы. Айналмалы магнит өрісі статор мен ротор
орамаларын әр түрлі жылдамдықпен қиып өтетіндіктен (8.7) өрнегі бойынша
олардың ЭҚК-тері мен токтарының жиіліктері де әр түрлі болуы керек. Статор
орамаларын магнит өрісі синхронды жылдамдықпен қиып өтетіндіктен ондағы ЭҚК-
тің жиілігі:

(8.14)

Бұл жерде бір айта кететін жәйт — статор мен ротордың магнит
полюстерінің санының теңдігі. Өйткені фазалы роторлы асинхронды
қозғалтқыштарды статор мен ротордың магнит полюстері әдетте тең болатындай
етіп жасайды, ал қысқа тұйықталған роторлы қозғалтқыштарда статордың магнит
өрісінің әсерінен роторда статордағыдай магнит полюстері өзінен-өзі пайда
болады.
Асинхронды машинаның магнит өрісін статор мен ротордың магнит өрістері
бірігіп түзетіндіктен, статорда және роторда ЭҚК-тер бір магнит өрісімен
тудырылады. Сондықтан асинхронды қозғалтқышты трансформатор секілді жұмыс
істейді дёп қарастыруға болады. Ендеше трансформаторлық ЭҚК теңдеулері (6.6
және 6.7) бойынша статор орамасының ЭҚК-і
(8.17)

ал ротор орамасының ЭҚК-і
(8.18)
мұндағы: , — статор және ротор орамаларының орам саны; Фт —
полюстің магнит ағынының амплитудалық мәні.
Егер (8.18) өрнегіндегі жиіліктің орнына оның (8.16) өрнегі бойынша
мәнін қойса, онда

E2=4,44sw2 =sE2T, (8.19)
мұндағы E2T — ротордың тоқтап тұрған кездегі ЭҚК-і.
Ең үлкен ЭҚК ротор тоқтап тұрғанда (жіберу кезінде), ал ең аз ЭҚК
қозғалтқыш бос жүріп тұрғанда пайда болады.
Статордың тогы
(8.20)
мұндағы: — статор орамасының активті және индуктивтік кедергілері.
Асинхронды қозгалтқыштардағы физикалық үрдістердің трансформатордағы
секілді екенін жоғарыда көрсеткен болатынбыз. Олай болса трансформатор үшін
алынған магниттеуші токтар теңдеуін (6.24) асинхронды қозғалтқышқа да
қолдануға болады:

(8,24)

мұндағы — қозғалтқыштың бос жүріс тогы; — ротор орамасының
статор орамасының параметрлеріне келтірілген тогы.
Бұл теңдеу бойынша статор орамасы тогының екі құраушысы бар: бірінші
құраушысы - бос жүріс тогы, бос жүріс кезінде айналмалы магнит өрісін
қоздырады; екінші құраушысы 12 ротор тогының статор өзегін магнитсіздеуші
әсерін теңгереді. Жүктің шамасы өскен сайын ротордың жылдамдығы азаяды да
жікайналымы артады. Бұл оның ЭҚК-інің (8.19) көбеюіне әкеліп соғады. Ал ЭҚК-
тің (Е2) көбеюі токтың () көбеюін туғызады (8.21), яғни оны теңгеретін
статордың тогы (2') көбейеді. Сонымен, жалпы алғанда, қозғалтқыштың жүгі
артса статордың тогы көбейеді. Ендеше статордың тогы ротор тоқтап тұрған
кезде (жіберу кезінде) өзінің ең үлкен мәніне тең болады. Бұл токты жіберу
тогы деп атайды. Әдетте асинхронды қозғалтқыштардың жіберу тогы номинал
тогынан 5...7 есе артық болады, яғни
немесе
мұндағы : — жіберу тогының еселігі (жіберу тогының номинал токқа
қатынасы); ж — қозғалтқыштың жіберу тогы (жіберу кезіндегі статордың
желілік тогы); Ін — қозғалтқыштың номинал тогы (білікте номинал жүк бар
кездегі тогы).
Жоғарыда ЭҚК-тер мен токтар үшін жазылған өрнектердің қозғалтқыштың
бір фазасы (орамасы) үшін алынғандығын ескерген жөн.

Үш фазалы асинхронды қозғалтқыштың статорындағы айналмалы магнит
өрісі. Әрқайсысы бірғана шарғыдан тұратын статор орамалары жұлдызша
жалғанып, үш фазалы кернеу кезіне қосылған екен делік (8.5, а-сурет).
Орамаларға берілген кернеулер үш фазалы симметриялы.кернеулер жүйесін
құрайтындықтан, яғни

орамалардың токтары да симметриялы токтар жүйесін құрайды, яғни

мұндағы uA,, uB,, uC,, iA,, iB,, iC — бірінші (C1-C4), екінші (С2-С5) және
үшінші (СЗ-С6) орамалардың кернеулері мен токтары.
Орамалардың токтары фазалары бойынша бір-бірінен 120°-қа ығысқан және
синусоидал болғандықтан олар қоздыратын магнит өрістері де фазалары бойынша
120°-қа ығысқан және синусоидал болады. Орамалар бір-бір шарғыдан
тұратындықтан қорытқы магнит өрісі осы үш шарғының, яғни үш ораманың магнит
өрістерінің біріккен әсерінен туады. Ендеше машинаның қорытқы магнит
иңдукциясы осы үш ораманың магнит индукцияларының алгебралық қосындысына
тең:

В=ВА+ВВ+ВС. (8.1)
Бірінші ораманың тогының бастапқы фазасын нөлге тең деп алғандағы
орама токтарының графиктері 8.5, б-суретте келтірілілген.
Енді t1=0 мезеттегі орама токтары тудырған магнит өpicтерін
қарастыралық. Егер ток оң мәнді болса, онда ол ораманың басын аяғына қарай
бағытталған, ал теріс мәнді болса керісінше — аяғын, басына қарай,
бағытталған деп алалық. Осы t1 мезетте бірінші ораманың тогы iА=0, олай
болса бұл орама магнит өрісін тудырмайды, яғни ВА=0. Екінші орамада ток
теріс мәнді. Ендеше бұл ораманың басында (С2-де) ток оқушыға (бізге) қарай
бағытталған да, ал аяғында (С5-те) сурет жазықтығына перпендикуляр оқушыдан
(бізден) әрі қарай бағытталған. Оң бағытты бұранда ережесі бойынша ораманың
С2 жақтауында магнит өрісінің индукциясы сағат тілі жүрісінің бағытына
қарсы, ал С5 жақтауында сағат тілімен бағыттас. Ораманың қорытқы магнит
икдукциясы орама жазықтығына перпендикуляр болғандықтан нақты сандар
осімен -30° жасап орналасқан (накты сандар осінің оң бағыты +1 ордината
осімен төмен бағытталған да, ал жорамал сандар осінің оң бағыты +j абсцисса
осімен оңға қарай бағытталған), яғни BmB=BmBexp(-j300). ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.