Анализ и синтез традиционных и нетрадиционных обмоток

Размещено на http://www.allbest.ru/

Лабораторная робота №1. Тема: Анализ и синтез традиционных обмоток

Цель работы: получение навыков выполнения анализа и синтеза трехфазных обмоток с целыми и дробными числами пазов на полюс и фазу.

Содержание работы:

Рассчитать трехфазную обмотку с дробным ;

Ход работы:

Расчет трехфазной обмотки с дробным q.

Принимаем число зон равное трем, т.е. коэффициент зонности kз=1. Определим число пар полюсов 2p и рассчитаем число пазов статора Z:

.

Представим число пазов на полюс и фазу в виде:

;

Число больших катушечных групп:

;

Число малых катушечных групп:

;

Число катушек в большой катушечной группе:

;

Число катушек в малой катушечной группе: ;

Числовой ряд на периоде повторения: 2, 1, 1, 1;

Число периодов повторения числового ряда:

;

Полный числовой ряд обмотки: 2, 1, 1, 1, 2, 1,1, 1, 2, 1, 1, 1

Чередование фаз: A, C', B, A', C, B' A, C', B, A', C, B'

Распределение активных катушечных сторон верхнего слоя обмотки по пазам и фазным зонам приведен в таблице 1.

Шаг обмотки:

;

Угол сдвига между ЭДС соседних пазов:

;

Данная обмотка может быть только двухслойной. Оси фаз сдвинуты на угол 120 эл. град.

Рисунок 1 - Векторная диаграмма построена для АКС верхнего слоя пазов

Рисунок 2 - Схема соединения катушечных групп обмотки Z=15, 2p=4, m=3

Проверим условие симметричности обмотки:

;

, не кратно 3, Каждая фаза содержит целое число периодов чередования больших и малых катушечных групп, в каждой фазе 2p=4 катушечных группы, а в периоде чередования катушечных групп. На основании этого можно сделать вывод, что обмотка симметрична.

Дробная обмотка по своему распределению по пазам эквивалентна обмотке с целым:

Рассчитаем коэффициент распределения обмотки с дробным для первой, пятой и седьмой гармоник магнитного поля:

;

;

.

Лабораторная робота №2. Тема: Интерактивный синтез нетрадиционных обмоток

Цель работы: получение навыков синтеза выполнения синтеза нетрадиционных обмоток с максимальным потокосцеплением по рабочей гармонике.

Исследовать простейшую трехфазную обмотку, разработать и реализовать алгоритм синтеза реальных обмоток в интерактивном режиме для и

Ход работы:

Построение пространственной матрицы.

Определим значения базового пространственного угла и базового фазного углов:

;

.

Объединенное число структурных параметров (структурный блок) не должно превышать: ;

Величину, на которую отличаются два последовательных неизменных набора структурных параметров {xj} определяют как:

;

Откуда находим, что

Определим значения базового пространственного угла и базового фазного углов:

;

.

По имеющейся модели пространства трехфазных обмоток построим матричный инвариант bxc, состоящий из 6 пространственных структурных параметров {xj}, который представляет собой совокупность номеров или пазов, размещенных в соответствующих координатах катушечных сторон, смещенных одна относительно другой на угол:

.

Рисунок 3 - Матричная модель пространства трехфазной обмотки

Перейдем к построению пространственной матрицы , которая представляет собой обобщенную модель векторных диаграмм пазовых ЭДС. Сформируем ее согласно выше приведенному рисунку матричной модели пространства трехфазной обмотки (рис. 3):

Фактически инвариантные блоки представляют собой схемы чередования фаз векторной диаграммы ЭДС, например:. Существует 9 моделей в пределах одного инвариантного блока, которые невозможно получить преобразованием друг в друга путем циклической перестановки:

Накладывая каждый из вариантов на полученную матрицу с номерами пазов можно получить:

Таблицу распределения пазов по фазным зонам;

Векторную диаграмму ЭДС;

Схему соединения катушечных групп.

Исследование электромагнитных свойств блока .

Построение пространственной матрицы для трехфазной обмотки таблицу распределения пазов по зонам, векторную диаграмму ЭДС и схему соединения катушечных групп.

Путем последовательной пятикратной циклической перестановки содержимого блока b5 с шагом k=2 (обозначается ck) получаем:

Операция ck фактически смещает вектор ЭДС для отдельно взятой АКС на 60є.

Перемещение блока между строками матрицы смещает значение паза на 1. При совместном выполнении этих операций значение вектора смещается в соседний паз и на 60є.

Таблица 1 - Распределение пазов по фазным зонам (Z1=30, 2p=4, m=3)

Рисунок 4 - Векторная диаграмма пазовых ЭДС (Z1=30, 2p=4)

Рисунок 5 - Схема соединения АКС обмотки (Z1=30, 2p=4)

Число пазов на полюс и фазу:

;

Откуда,

;

Рассчитаем коэффициент распределения обмотки с дробным для первой, пятой и седьмой гармоник магнитного поля:

;

;

.

Для синтеза обмотки следует:

Согласно заданному Q и матричной модели формируем пространственную матрицу трехфазной обмотки;

Выбираем блок b1чb9 и производим циклические перестановки с определенным шагом ck, вставляя построчно результаты перестановок в пространственную матрицу;

На основе полученной матрицы строим:

Векторную диаграмму ЭДС;

Таблицу распределения пазов по фазным зонам;

Схему соединения катушечных групп.

Лабораторная робота №3. Тема: Синтез обмоток с максимальным коэффициентом распределения по рабочей гармонике

Цель работы: получение навыков синтеза трёхфазных обмоток с максимальным потокосцеплением по рабочей гармонике.

Выполнить синтез обмоток с максимальным коэффициентом сцепления по рабочей поверхности при заданном наборе модулей для трехфазной четырехполюсной обмотки, выполняемой в 30 пазах (и ).

Ход работы:

Пусть для синтеза данной обмотки взяты 3 блока второй группы b04, b04 и b06, 2 блока третьей группы b02 і b08.

Находим угол минимального смещения в магнитном поле:

;

обмотка паз фаза гармоника

Определим предельное значение секторного угла - число блоков второй группы:

;

Определим массив активных значений угловых координат:

Определим значения показателя циклического умножения блоков второй группы kj для всех членов массива активных значений угловых координат:

 и наиболее близки к исходному значению , поэтому с соответствующими сдвигами размещаем блоки второй группы в 1-ой, 3-ей и 5-ой строках пространственной матрицы, а блоки первой группы - во 2-й и 4-й строках. В итоге матричная , символическая и цифровая модели полученного решения принимают вид:

Размещено на Allbest.ru