Введение
Электрические машины являются основными преобразователями электрической энергии в механическую и обратно.
В результате изучения дисциплины «Электрические машины» студент должен компетентно и ответственно ставить и решать задачи оптимизации электромеханического преобразования энергии. Для этого:
— иметь представление об основных видах электрических машин, электрических аппаратов; силовых полупроводниковых преобразователей, об общих закономерностях физических процессов в электрических машинах;
— владеть: методами расчета и выбора рационального применения, построения и анализа моделей электрических машин; справочным аппаратом по выбору электрических машин;
— знать и уметь использовать: методы наладки, контроля и защиты электрических машин;
— иметь навыки экспериментального исследования электрических машин.
Задания на курсовую работу (проект) содержат данные для проектирования: трансформаторов; синхронных двигателей и генераторов; асинхронных машин с короткозамкнутым и фазным ротором; двигателей постоянного тока с параллельным возбуждением.
Номер выполняемого варианта соответственно двум последним цифрам шифра зачетной книжки студента, согласно данной таблице.
от 0 до 1
Задание 1
вар 1 — 9
от 10 до 19
Задание 2
вар 1 — 10
от 20 до 29
Задание 2
вар 26 — 35
от 30 до 39
Задание 3
вар 1 — 10
от 40 до 49
Задание 4
вар 00 — 09
от 50 до 59
Задание 1
вар 10 — 19
от 60 до 79
Задание 2
вар 11 — 20
от 80 до 89
Задание 2
вар 36 — 45
от 90 до 99
Задание 4
вар 10 — 19
Трехфазный трансформатор
Техническое задание 1 по курсовой работе (проекту).
Проектирование проводится в соответствии с учебным пособием [4].
В табл. 1 приведены исходные данные для проектирования электрического трансформатора с масляным охлаждением: номинальная мощность трансформатора (кВА), схема обмотки, линейные напряжения (кВ), напряжение короткого замыкания (5,5 –6,5 %), материал обмоток. Общие для вариантов данные: частота 50 Гц, тип трансформатора – стержневой, режим работы – продолжительный.
Табл. 1. Данные трансформатора для курсового проектирования.
№ вари-анта
S, кВА
U1/U2, кВ
Схема соединения обмоток
материал
1
1000
6,3/0,4
Y/
Cu
2
1000
6,3/0,4
Y/
Al
3
1600
6,3/0,4
Y/
Cu
4
1600
6,3/0,4
Y/
Al
5
1600
6,3/0,66
Y/
Cu
6
1600
6,3/0,66
Y/
Al
7
2500
35/6,3
Y/
Cu
8
2500
35/6,3
Y/
Al
9
2500
35/6,3
/Y
Cu
10
4000
35/6,3
/Y
Al
11
4000
35/6,3
/Y
Cu
12
4000
35/6,3
/Y
Al
13
1000
6,3/1,14
/Y
Cu
14
1000
6,3/1,14
/Y
Al
15
1600
6,3/1,14
/Y
Cu
16
1600
6,3/1,14
/Y
Al
17
2500
6,3/1,14
/Y
Cu
18
2500
6,3/1,14
/Y
Al
19
1600
35/6,3
/Y
Cu
20
1600
35/6,3
/Y
Al
21
1000
6,3/1,14
Y/Y
Cu
22
1000
6,3/1,14
Y/Y
Al
23
1000
6,3/0,66
Y/Y
Cu
24
1600
6,3/1,14
Y/Y
Cu
25
1600
6,3/1,14
Y/Y
Al
Исполнение – стержневой; напряжение КЗ – 5,5 ….6,5 %
Асинхронный двигатель.
Техническое задание 2 по курсовой работе (проекту).
Проектирование асинхронного двигателя проводится в соответствии с учебным пособием [3].
В табл. 2 приведены исходные данные для проектирования асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором: номинальная мощность двигателя (кВт), линейное напряжение (в), синхронная частота вращения (об/мин).
Общие данные: число фаз – 3, частота – 50 гц, режим работы – длительный, конструктивное исполнение IM 1001; исполнение по способу защиты от воздействия окружающей среды IP 44, категория климатического исполнения – У3, способ охлаждения – самовентиляция.
Табл. 2 Данные асинхронного двигателя для курсового проектирования
с фазным ротором
№ варианта
Р, кВ
U, В
n, об/мин
1
1,1
380
3000
2
11
380
1500
3
1,1
380
1000
4
1,5
380
3000
5
15
380
1500
6
15
380
1000
7
15
380
750
8
2,2
380
3000
9
2,2
380
1500
10
2,2
380
1000
11
2,2
380
750
12
5,5
380
3000
13
5,5
380
1500
14
11
380
3000
15
15
380
3000
16
18,5
380
3000
17
18,5
380
1000
18
18,5
380
1500
19
18,5
380
750
20
22
380
3000
21
22
380
1500
22
30
380
3000
23
30
660
3000
24
37
380
3000
25
37
380
1000
с короткозамкнутым ротором
№ варианта
Р, кВ
U, В
n, об/мин
26
37
380
1500
27
37
380
750
28
45
380
3000
29
45
380
1000
30
45
380
750
31
55
380
3000
32
55
380
1500
33
55
380
1000
34
55
380
750
35
75
380
3000
36
75
380
1500
37
75
380
1000
38
75
380
750
39
132
380
3000
40
132
380
1500
41
90
380
3000
42
90
380
1500
43
90
380
1000
44
110
380
3000
45
110
380
1500
46
55
660
1500
47
45
660
1500
48
37
660
1500
49
30
660
1500
50
22
660
1500
В качестве ориентировочных и проверочных могут быть приняты данные базового двигтеля серии 4 А, имеющего равную мощность, скорость (напряжение) по табл. 4 (по табл. 2.1; 3.1; 5.2 (или 5.7); 6.1 в [6]) Высота оси h в П.2 выбирается из ряда по ГОСТ 13267 – 73 h=280 мм. Следует обратить внимание на то, что двигатель проектируется с вытеснением тока в роторе, поэтому пусковой момент должен быть больше номинального.
Синхронные машины.
Техническое задание по курсовой работе (проекту)
Проектирование синхронного двигателя (генератора) проводится в соответствии с учебным пособием [3].
В табл. 3 приведены исходные данные для проектирования синхронного двигателя (генератора): номинальная мощность машины (кВт), линейное напряжение (кВ); синхронная частота вращения (об/мин); cos.
Общие данные: число фаз –3, частота – 50 Гц; режим работы – продолжительный; исполнение по способу защиты от воздействия окружающей среды 1Р44, категория климатического исполнения – У3; конструктивное исполнение 1М1001, способ охлаждения самовентиляция.
Табл. 3 Данные синхронной машины для курсового проектирования.
Исходные данные
варианты
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Тип машины
Синхронный двигатель
Синхронный генератор
Мощность. кВт
800
400
630
1500
1250
100
5,5
250
160
315
Напряжение, кВ
6,0
6,0
6,0
6,0
0,6
0,4
0,23
0,4
0,4
0,4
Частота вращения, об/мин
1500
1000
750
1500
1000
1500
1000
750
1500
1000
cos*
0,9
0,9
0,9
0,9
0,9
0,8
0,8
0,8
0,8
0,8
Мmax/Мн
2,0
2,2
2,1
1,8
1,9
2,2
2,0
2,1
1,9
1,8
* Опережающий для двигателей, отстающий для генераторов.
Машины постоянного тока.
Техническое задание на курсовую работу (проект).
Проектирование двигателя постоянного тока проводится в соответствии с учебным пособием [3].
В табл. 4 приведены исходные данные для проектирования двигателя постоянного тока; номинальная мощность двигателя (кВт), напряжения (В); частота вращения (об/мин).
Общие данные: режим работы – длительный; исполнение по способу защиты – 1Р22; способ охлаждения – самовентиляция; возбуждение – параллельное без стабилизирующей обмотки.
Табл. 4 Данные машин постоянного тока параллельного возбуждения для курсового проектирования.
параметр
Вариант
00
01
02
03
04
Рн, кВт
20
28
40
55
75
Uн, В
230
230
230
230
230
nн, об/мин
1450
1450
1500
1480
1400
2р
4
4
4
4
4
H, мм
Тип обмотки
В
В
В
В
В
Продолжение табл. 4
параметр
Вариант
05
06
07
08
09
Рн, кВт
100
125
160
200
240
Uн, В
460
460
460
460
460
nн, об/мин
1450
1480
1460
1470
1480
2р
4
4
4
4
4
H, мм
Тип обмотки
В
П
П
П
П
Продолжение табл. 4
параметр
Вариант
10
11
12
13
14
Рн, кВт
6.5
21
27
35
50
Uн, В
230
230
230
230
230
nн, об/мин
1450
1480
1430
1450
1420
2р
4
4
4
4
4
H, мм
Тип обмотки
П
В
В
В
В
Продолжение табл. 4
параметр
Вариант
15
16
17
18
19
Рн, кВт
70
90
110
100
150
Uн, В
230
230
230
230
230
nн, об/мин
1450
1480
1460
1480
1460
2р
4
4
4
4
4
h, мм
Тип обмотки
П
П
П
В
В
Примечание: В – волновая, П – петлевая.
Рекомендательный библиографический список
Основная:
1. Брускин Д.Э., Зорохович А.Е., Хвостов В.С. Электрические машины и микромашины. М.: Высш. Шк. 1990.
2. Кацман М.М. Расчет и конструирование электрических машин. М: Энергоатомиздат, 1984.
3. Проектирование электрических машин /Под ред. И.П. Копылова. М.: Энергия, 1980.
4. Тихомиров П.М. Расчет трансформаторов: Учеб. Пособие для вузов М.: Энергоатомиздат, 1986.
Дополнительная:
5. Автоматизированное проектирование электрических машин: Учебн. Пособие для вузов / Ю.Б. Бородулин, В.С. Мостейкис, Г.В. Попов, В.П. Шишкин. М.: Высш шк., 1989.
6. Асинхронные двигатели серии 4А: Справочник/ А.Э. Кравчик, М.М. Шлаф, В.И. Афонин, Е.А. Соболенская. М.: Энергоиздат, 1982.
7. Вольдек А.И. Электрические машины. М.: Энергия, 1966.