Регулирование электрических и магнитных полей в электрических машинах - Курсовая работа

Министерство образования и науки Российской Федерации ИРКУТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТВ данной курсовой работе рассмотрены методы регулирования электрических и магнитных полей в электрических машинах и произведено решение ряда задач связанных с расчетом электрических магнитных полей электрических и магнитных установок. Электромагнитные схемы электрических машин различаются способом изменения магнитного поля.Если обмотку 1 включить на источник переменного тока с напряжением , то в стальном сердечнике возникнет переменный магнитный поток Ф, и в соответствии с законом электромагнитной индукции в обмотках появляется ЭДС и . Воздушный зазор между статором и ротором для получения лучшей магнитной связи между обмотками выполняется минимальным. Если внешний момент будет действовать в направлении вращения, то частота вращения ротора превысит , скольжение станет отрицательным, и асинхронная машина перейдет из двигательного режима в генераторный. Если ротор такой машины привести во вращение, то магнитное поле , создаваемое обмоткой возбуждения, будет вращаться вместе с ротором и наводить в обмотке статора ЭДС. Взаимодействие этого тока с полем приведет к возникновению момента , который будет действовать на проводники обмотки статора в направлении вращения поля, как и в асинхронном двигателе.При переходе границы раздела диэлектриков с разными диэлектрическими проницаемостями тангенциальная составляющая электрического поля остается постоянной, а нормальна компонента изменяется в соответствие с изменением : (1) Данная закономерность открывает возможность целенаправленного изменения электрического поля в изоляционном промежутке применением материалов с разными . Наибольший эффект регулирование имеет место в тех случаях, когда граница раздела совпадает с эквипотенциальной поверхностью (остаются постоянными, а изменяется максимально возможно), например, в случае цилиндров - одножильных кабелей высокого напряжения. рис. Для случая, показанного на рисунке 1, в силу теоремы Гаусса, потребовав равенства между собой всех (напряженности в начале слоев), получим соотношение Электрическое поле при этом становится более однородным, следовательно, общее правило градирования может быть сформулировано следующим образом: в области повышенных напряженностей электрического поля, (меньших радиусов кривизны эквипотенциальных поверхностей), следует размещать электроизоляционные материалы с большими диэлектрическими проницаемостями.Из теоремы Гаусса следует [ТЭП Бессонов] на границе раздела двух диэлектриков с диэлектрической проницаемостью ?1 и ?2. Для нормальной составляющей электрического поля выполняется соотношение: En1 ?1 = En2 ?2, где Е1 и Е2 - нормальная составляющая напряженность электрического поля соответственно в 1 и 2-м диэлектрике. В результате, при определении напряжения в газовых включениях происходит разряд, при этом возникает вероятность сквозного пробоя изоляции. электромагнитный полупроводящий частичный заряд Учитывая приведенные соотношения, получаем для однородной и изотропной среды (не зависит от координат, следовательно, может быть вынесена за знак div) теорему Гаусса в дифференциальной форме - первое уравнение Максвелла Из теоремы Гаусса следуют уравнения Пуассона и Лапласа.Изза несовременных технологий наложения изоляции, наибольшая вероятность появления газовых включений имеет место в области контакта из изоляции жилы кабеля и в области контакта изоляции с оболочкой. Точка включения сопротивления Rпп понижает падения напряжения на газовые включения и таким образом снижения напряженности в газовом включении до величины меньше пробивной, в результате чего частичные разряды устраняются. Задача №2: Рассчитать напряженность магнитного поля, созданного уединенным цилиндрическим проводником с током I в однородной среде в точке А на расстоянии r от оси проводника. Плоский конденсатор емкостью С = 100 ПФ со слюдяным диалектриком, пробивная прочность которого = 800 КВ/см, (= 6,28) должен быть рассчитан на рабочее напряжение = 40КВ и четырехкратный запас прочности по напряженности. Четырехкратный запас прочности обеспечивается,если напряженность поля конденсатора не превысит величины =200 КВ/см.Краткое рассмотрение электромагнитных схем показывает, что все электрические машины имеют много общих черт. Однако, несмотря на принципиальную общность электромагнитных схем, каждая из машин имеет свои индивидуальные электромагнитные и конструктивные особенности, без учета которых невозможно создать надежные и экономичные электрические машины и обеспечить эффективную их работу в эксплуатации.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. Основные электромагнитные схемы электрических машин

2. Применение полупроводящих экранов для регулирования электрических полей в электроизоляционных конструкциях

2.1. Явление частичных разрядов в электроизоляционных конструкциях

2.2. Условия возникновения частичных разрядов

2.3. Принцип устранения частичных разрядов с помощью полупроводящих экранов

3. Задача №2

4. Задача №3

5. Задача №4

6. Задача №5

7. Задача №6

8. Задача №7

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ