Создание вращающегося поля в электрической машине

Ротор и статор разделены воздушным зазором. При включении обмотки статора в сеть трехфазного тока возникает вращающееся магнитное поле статора, частота вращения которого n1 определяется выражением:

n₁=f₁*60/p

p – число пар полюсов, f₁ – промышленная частота ЭДС или электрическая частота.

Рис. 2. Принцип действия асинхронного двигателя.

Вращающееся поле статора (полюсы N и S) сцепляется как с обмоткой статора, так и с обмоткой ротора и наводит в них ЭДС. При этом ЭДС обмотки статора, являясь ЭДС самоиндукции, действует встречно приложенному к обмотке (статора) напряжению и ограничивает значение тока в обмотке. Обмотка ротора замкнута, поэтому ЭДС ротора создает в стержнях обмотки ротора токи. Взаимодействие этих токов с полем статора создает на роторе электромагнитные силы F_эм (или сила Ампера)_, направление которых определяют по правилу «левой руки». Из (рис. 2) видно, что силы F_эм стремятся повернуть ротор в направлении вращения магнитного поля статора. Совокупность сил F_эм создает на роторе электромагнитный момент М, приводящий его во вращение с частотой n₂.

Направления вращения магнитного поля статора, а следовательно, и направление вращения ротора зависят от порядка следования фаз напряжения, подводимого к обмотке статора. Частота вращения ротора n₂, называемая асинхронной, всегда меньше частоты вращения магнитного поля статора n₁, так как только в этом случае происходит наведение ЭДС в обмотке ротора асинхронного двигателя.

(В заключении о принципе работы можно сделать вывод: причина вращающего момента ротора есть взаимодействие переменного тока в обмотке статора с чередованием фаз с замкнутой обмоткой ротора и наведения в ней ЭДС, что в результате получается взаимодействие тока статора по закону Ампера на ток обмотки ротора. Таким образом вращение ротора - результат силы взаимодействия токов статора и ротора (по закону Ампера).)

Для создания вращающегося магнитного поля необходимо выполнение двух условий:

1. Сдвиг токов во времени

2. Сдвиг токов в пространстве

Сдвиг токов во времени создается генераторами, питающими сеть. 3-х фазная сеть дает нам 3-х фазное напряжение, которое при подключении 3-х фазной обмотки индуцирует токи в фазных обмотках, сдвинутых во времени.

Фазные обмотки представляют собой электрически независимые части обмотки статора, которые соединены по особой схеме и располагаются в пазах статора со сдвигом а именно: сдвинуты относительно друг друга в пространстве на равный угол.

Таким образом, выполняются оба условия.

Сдвиг токов в пространстве осуществляется путем расположения в пазах статора фазовых обмоток U, V и W друг относительно друга под углом в .

В момент времени : и . Если ток фазы U положителен, т.е. течет от начала к концу, то, по правилу правого винта находим картину распределения магнитного потока в данный момент времени. В следующий момент времени вектор магнитного потока развернется на определенный угол по часовой стрелке и далее с периодом 360.

График изменения тока во времени.

На примере асинхронного двигателя мы рассмотрим ключевой вопрос конструирования электромеханическ__________

Ключевым вопросом конструирования является выбор точности сопрягающихся поверхностей образующих сопряжений или точности.

Сложность задачи заключается в том что точность должна быть выбрана таким образом чтобы обеспечить качество, надежность, долговечность и минимум затрат на изготовления.

Изделия отвечающая, этим требованиям называются технологичным.

Алгоритм решения:

1. Провести качественный анализ конструкций и составить таблицу качественного анализа.

2. Совместить таблицу качественного анализа с таблицей рекомендованных по ГОСТ-у и на основе этого совмещенного анализа выполнить математическое решение сопряжения.

3. На основе полученных допусков (буквенной цифровых обозначений допусков) назначить класс шероховатости на все сопрягаемые поверхности по соответствующим таблицам справочника.

4. Назначить допуск на форму и взаимное расположение поверхностей исходя из того что рассматриваемое изделия выполняются по седьмой или восьмой степени точности.

Чем больше номер квалитета тем меньше точность и тем дешевле и меньше затраты.

Принимаем из наших вариантов наиболее точную потому что речь идет о сопряжении точного(?2) узла обеспечивающего качество нашего изделия.

Обозначение посадки (характеристика сопряжения) выполняется в виде дроби, где в числителе буквенно цифровое обозначение поле допуска на отверстий, а в знаменателе – д. ц. д. п. д. на вал.

Допуски на размер – называется алгебраическая разность верхнего и нижнего отклонения на размер.

В системе отверстия поле допуска на отверстий всегда обозначается «Н» большое.

Запись полей допусков необходимо выполнять аккуратно, соблюдением типа букв и цифр.

à “s6”

Поле допуска

на вал. Ø40к6 (^+0.018)

^+0.002

(Ø40к6 – это значит, диаметр вала (поскольку для отверстий буквы обозначаются большими буквами и тогда назначили бы так: Ø40К6) с отклонением к6 или с погрешностью к6, а значения квалитета к6 можно найти из справочника. На верхнем рисунке показана предел отклонений от +0.002 до +0.018, то есть диаметр указанного вала на рисунке может быть от 40,002 до 40,018. Данные значения предела отклонений (погрешности) от +0.002 до +0.018 как раз и соответствуют значению “к6”, что можно найти из справочника.)

à на отверстие

Ø40JS6(±0.008)

отклонение

(Для отверстия Ø40js6(±0.008) так назначать было бы неправильно, потому что js малые буквы –так назначается только для валов. Запомните для отверстия назначение вводится так: Ø40JS6, а для вала Ø40js6, поскольку JS6 и js6 различаются значениями. А значение JS=(±0.008) имеется в виду что диаметр может отклонятся (быть меньше либо больше стоит знак ±) от номинального диаметра (в данном случае Ø40) в пределах от -0.008 до +0.008, т.е диаметр может иметь величину от 39.992 до 40.008.)

3) Шероховатость на изделие не ставится.

Для назначения шероховатости на поверхность необходимо знать буквенно-цифровое значение на размер данной поверхности.

Параметр определяется по таблице справочника в зависимости от номинального размера поверхности и обозначения поля допуска.

4) Рекомендованная посадка и взаимное расположение.

Назначения допусков на взаимное расположение необходимо для получения качественных изделий и вообще возможности сборки.

Назначение для изделий электротехнического назначения выполняется по 7-8 степени точности.

Допуски на расположение которые мы рассматривать имеет такое значение.

Не параллельность

Не перпендикулярность

Не соосность

Радиальное или торцевое биение

Симметричность

Допуски на форму

Торцевое биение радиальное биение

Радиальное биение / 2 получаем соосность.

Как назначается поле допуски.

Номинальный размер

Форма

Взаимное расположение

7 и 8-ая степень точности

(По рисунку можно рассуждать так: торцевое биение или радиальное биение происходит относительно AB со смещением с места на 0.16 для вала меньшего диаметра, а для большого вала ( Ø50) радиальное биение происходит в промежутке ±0.008. черные треугольники над цифрой значат что вал в зоне А и В и максимальное биение происходит по концам А и В. А для большого вала (Ø50) она неуказанно следовательно биение на ней происходит равномерно (или относительно оси).

Допуски на форму

Назначаются по спец. справочникам

Для данной степени точности допуски на форму поверхностей на чертежей может не указываться при этом допуск определяется как половина поле допуска на размер данной поверхности.

Рабочий чертеж должен содержать:

размеры с допусками на всей поверхности без исключения

параметры шероховатости на всех поверхностях без исключения

допуски на взаимное расположение и форму.

Непосредственно на графическом изображении перечисленное выше указывается на главные поверхности:

на все остальные поверхности перечисленное выше дается Ø-ми, ссылками или указаниями.