Учебная модель для исследования эдс в обмотке электрической машины

 

Изобретение относится к устройствам для моделирования электрических машин при изучении процессов, протекающих в машинах постоянного тока, в частности процессов распределения ЭДС по параллельным ветвям и коммутируемым контурам якорных обмоток. Цель изобретения - обеспечение эффективности восприятия изучаемого материала и адекватность воспроизведения реальных процессов. Учебная модель содержит плоское основание, на котором закреплены направляющие. Параллельно опорным поверхностям направляющих проведена ось с нанесенными на нее штриховыми метками, предназначенными для удобства считывания результатов исследований. На оси построен график зависимости ЭДС катушки от угла поворота последней относительно системы возбуждения в пределах полного оборота якоря. Через точки пересечения графика с осью проведены линии, перпендикулярные оси, определяющие геометрические нейтрали машины. Симметрично этим линиям на расстоянии, пропорциональном углу обхвата коллектора щеткой, проведены параллельные прямые. Визир модели представляет собой рамку, несущую отсчетные линии, расположенные друг от друга на расстоянии, пропорциональном углу между осями катушек якорной обмотки. На отсчетные линии могут быть нанесены штриховые метки для удобства считывания результатов исследований. Перемещение визира относительно основания моделирует вращение якоря электрической машины. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

Респуьлин (51)5 С 09 В 23 18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ по изОБРетениям и ОтнРытиям

ПРИ ГННТ СССР

Н ASTOPCHOIVlY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4443427!31-12 (22) 21.06.88 (46) 15. 04. 90. Бюл. Р 14, (71) Львовский политехнический ин ститут им. Ленинского комсомола ,(72) Ю.И.Чучман (53) 681.335(088.8) ;(54) УЧЕБНАЯ МОДЕЛЬ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ

- ЭДС В ОБМОТКЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ (57) Изобретение относится к устройствам для моделирования электриче.ских машин при изучении процессов, ! протекающих в машинах постоянного тока, в частности процессов распре" деления ЭДС по параллельным ветвям и коммутируемым контурам якорных об моток. Цель изобретения " обеспече ние эффективности восприятия изуча,емого материала и адекватность воспроизведения реальных процессов.

Учебная модель содержит плоское основание, йа котором закреплены направляющие. Параллельно опорным поверхностям направляющих проведена

Изобретение относится к устройствам для моделирования электриче-, ских машин при изучении процессов, протекающих в машинах постоянного тока, в частности процессов распределения ЭДС по параллельным ветвям и коммутируемым контурам якорных обмоток, Цель изобретения — обеспечение эффективности восприятия изучаемого материала и адекватности воспроиэведе„„SU„„ I 557582 А 1

2 ось с нанесенными на нее штриховыми метками, предназначенными для удоб:ства считывания результатов исследований, На оси построен график зависимости ЭДС катушки от угла поворо:та последней относительно системы возбуждения в пределах полного оборота якоря. Через точки пересечения графика с осью проведены линии, перпендикулярные оси, определяющие геометрические нейтрали машины. Симметрично этим линиям на расстоянии, пропорциональном углу обхвата коллектора щеткой, проведены параллельные прямые. Визир модели представляет собой раму, несущую отсчетные линии, расположенные друг от друга на расстоянии, пропорциональном углу между осями катушек якорной обмотки. На отсчетные линии могут быть нанесены штриховые метки для удобства считывания результатов исследований. Перемещение визира относительно основания моделирует вращение якоря электрической машины. 3 ил. ния реальных процессов изменения распределения ЭДМ по параллельным ветвям и коммутируемым контурам обмотки при повороте якоря относительно токосъемных щеток, закрепленных на системе возбуждения.

На фиг.1 показана модель, общий вид; на фиг.2 — Фронтальная проекция основания; на Фиг.З вЂ” фронтальная проекция визира.

1557582

Учебная модель содержит плоское основание 1, на котором закреплены направляющие 2 и 3. Параллельно опорным поверхностям направляющих 2 и 3 проведена ось 4 с нанесенными на нее штриховыми метками, предназначенными для удобства считывания результатов исследований. На оси 4 вы,бран произвольный отрезок длиной на котором построен график 5 зависимости ЭДС катушки от угла поворота последней относительно системы возбуждения в пределах полного оборота якоря. Через точки пересечения графика 5 с осью 4 проведены линии 6- IÎ, перпендикулярные оси 4, определяющие геометрические нейтрали машины и отстоящие одна от другой на расстоянии 1 = L/2p (здесь р — число пар полюсов моделируемой машины). Симметрично линиям 6-10 на расстоянии ш одна от другой проведены параллельные прямые, ограничивающие пространства 11-14, определяющие угол сС обхвата коллектора токосъемньми щетками моделируемой машины постоянного тока, п„ и этом величина m определяется по соотношению m = e L/2 (показанные на фиг.1 и 2 позиции 11 и 11" являются половинами одного пространства). Визир 15 моцели представляет собой рамку несущую отс.;етные линии

16-25, расположенные на расстоянии

= L/S одна от другой (зцесь число катушек якоря модели;.„"емой машины).

Отсчетные линии 16-25 визира l5 расположены таким образом, что в собранной модели они перпенцикулярны оси 4 на основании 1. На отсчетных линиях 16-25 могут быть нанесены штриховые метки для удобства считывания результатов исследований. Визир может быть выполнен в виде пластины из прозрачного материала, например оргстекла.

Исследования распределения ЭДС по участкам обмотки якоря производят следующим образом. Визир устанавливают в исходное положение так, что S отсчетных линий располагается в пределах отрезка L оси, например так, как показано на фиг.1. По штриховым линиям на оси и положению отсчетной линии t6, пересекающей ось, устанавливают исходное угловое положение яко ря относительно системы возбуждения.

Анализируют положение отсчетных лиД ний относительно заштрихованных про= странств. Если отсчетная линия оказывается в пределах какого-либо из пространств считается установленньш,что соответствующая катушка якорной обмотки находится в режиме коммутации, т.е, замкнута токосьемной щеткой, при этом величина ЭДС, наведенная в данной катушке, пропорциональна длине отрезка прямой на соответствующей отсчетной линии, заключенного между осью и графиком ЭДС катушки.

Прчнадлежность катушки к конкретной параллельной ветви и величину ЭДС последней устанавливают с учетом схемы обмотки. Так, если катушки, опреР депяемые отсчетными линиями, находятся в одной параллельной ветви, то вели ина ЗДС этой ветви пропорциональ на сумме длин отрезков на этих отсчетных линиях. Зарегистрировав результаты исследований для рассмотренного положения, визир смещают относительно основания на некоторую фиксированную величину, значение которой определяют по положению отсчетных линий относительно штрихов на оси, что соответствует поворо гу якоря моделируемой машины на определенньгЛ угол относительно системы возбуждения, производят анализ новой ситуации, регистрируют результаты и производят следующее смещение визира.

Для удобства работы, расстояние L соответствующее полному обороту якоря, может быть отградуировано в радианах (О: 2Я), геометрических градусах (О : 360 С) или долях оборота.

Модель позволяет установить велиины ЭДС в любом из участков якорной обмотки, учесть реальные формы

ЭДС катушек, обусловленные полигармоничнсстью магнитного поля, а также соотношением угла обхвата коллектора щеткой и коллекторного деления, величина которого определяется числом катушек в обмотке. Иодель дает наглядное представление о распределении катушек обмотки по параллельным ветвям и коммутирующим контурам при произвольном положении якоря относительно магнитной системы и изменении их положения при вращении якоря.

Имеется возможность проведения исследований влияния числа катушек обмотки, схем их соединения и формы

ЗДС катушек на уровень пульсации элек155 тромагнитного момента машины в двигательном режиме, зависимости величины межламельного напряжения от углового положения якоря °

Формула и э о б р е т е н и я

Учебная модель для исследования

ЭДС в обмотке электрической машины, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения эффективности восприятия изучаемого материала и адекватности воспроизведения реальных . процессов, она состоит из плоского основания с закрепленными на нем направляющими и визира, установленного в направляющих с возможностью перемещения относительно основания, на основании нанесена ось, относитель7582 6 но которой построен график зависимости величины ЭДС катушки якорной обмотки от ее углового положения в пределах полного оборота якоря, через точки пересечения графика с осью проведены линии, перпендикулярные оси, определяющие геометрические нейтрали машины, симметрично этим линиям на расстоянии, пропорциональном углу обхвата коллектора щеткой, проведены параллельные прямые, визир модели выполнен в виде рамки с отсчетными линиями, параллельными между собой и расположенными одна от другой на расстоянии, пропорциональном углу между осями катушек якорной обмотки, при этом отсчетные линии визира перпендикулярны оси на осно20 ванин.

1557582

1f и

Составитель И. Греблов

Техред М.Ходанич Корректор М.Самборская Редактор А.Долинич

Заказ 719 Тираж 386 Подписное

ВНИКПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ .СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101