Схемы обмоток двигателей - автотрансформаторов Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

Наконец, в образцах, у которых параметр у > 0,95 разброс отношения М^^ / Mcrc находится в тех же

пределах, что и при испытаниях на изгиб.

В отличие от экспериментальных данных, приведенных в работах [3-5] в исследовании [2] опытные образцы подверглись действию изгиба с кручением и поперечной силы, поэтому результаты этих опытов рассматривались отдельно. Для них вычислялись отношения максимальных касательных напряжений, вызванных поперечной силой и полученных по упругому расчету, к прочности бетона на осевое растяжение. Оказалось, что указанное отношение колеблется в пределах 0,1...0,65. Кроме того, сумма отношений

Тм сгс / Tcrc и т / Rbt в нескольких образцах превышали 1,3. Однако каких-либо признаков приближения образования трещин из-за действия поперечной силы не обнаруживается.

Для определения границ зон взаимодействия построен график зависимости между отношением M Тхсгс /Mcrc и параметром у для всех опытных образцов (рис. 2).

Meтx

ШГ crc

Mcrc 1,2 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0

Рис. 2. График взаимодействия отношения МТ^^ /Mcrc и параметром у. Обозначения те же, что на рис. 1

Из этого графика следует, что с уменьшением значения у отношение М^^ /Mcrc уменьшается. Если соединить начало координат с точкой пересечения

линий, соответствующих у = 0,95 и Mexcrc /Mcrc = 1, то эта прямая пересекает линию, соответствующую у = 0,65 в точке, отвечающей Mexcrc /Mcrc = 2/3 . Из этого следует, что точка с координатами

Т Mcrc / Tcrc = 1 и Mexcrc / Mcrc = 2/3. на графике

взаимодействия (рис. 2) принадлежит линии, определяющей границу между II и III зонами.

Аналогичным образом определена граница между I и II зонами (рис. 2) с учетом границ взаимодействия расчетные условия трещинообразования сформулированы следующим образом:

при у <0,65 иMexcrc /Mcrc < 2/3, TMrc = Tcrc ; (2)

при 0,65<у<0,95, ТмcrJTcrc + Мтcr/Mcrc = 5 / 3; (3)

при у > 0,95 и Тмcrc/Tcrc < 2 / 3, Мтcrc = Mcrc. (4) Выполнение этих условий обеспечит трещино-стойкость элементов прямоугольного сечения, подвергнутых изгибу с кручением.

Литература

1. Касаев Д.Х. Прочность элементов железобетонных конструкций при кручении и изгибе с кручением. Ростов н/Д, 2001.

2. Касаев Д.Х. Исследование предварительно напряженных элементов, разрушившихся от изгиба с кручением ранее образования пластического шарнира: Дис... канд. техн. наук. М., 1971.

3. Мурашкин Г.В. Влияние предварительного напряжения на прочность и трещиностойкость балок прямоугольного сечения, работающих на изгиб с кручением: Автореф. дис. ... канд. техн. наук. Куйбышев, 1966.

4. Evans R.H. The Behaviour and Rectengular Beams Subjected to Combined Bending and Torsion // SE Journal. 1970. № 2. P. 59.

5. GangaRao V.S., Zia P. Rectengular Prestressed Beams in Torsion and Bending // SD Journal. ASCE 1973. №. 1. P. 183.

6. СНиП 2.03.01-84* Бетонные и железобетонные конструкции. Нормы проектирования. М., 1989.

22 ноября 2004 г

Карачаево-Черкесская государственная технологическая академия

I

УДК 621.3

СХЕМЫ ОБМОТОК ДВИГАТЕЛЕЙ - АВТОТРАНСФОРМАТОРОВ © 2005 г. В.Н. Ванурин, С.И. Смольнякова

Асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором являются наиболее массовыми электрическими машинами, составляющими основу большинства электроприводов стационарной техники в отраслях промышленности, в сельском хозяйстве и в быту, а также наиболее крупными потребителями электрической энергии. Функциональные возможности асинхронных двигателей могут быть расширены путём их

применения и в качестве двигателей-автотрансформаторов с вращающимся магнитным полем, пригодных как для привода техники, так и для питания потребителей отличающимся от сети напряжением. Эти функциональные возможности реализуются схемами статорных обмоток. Пример, схемы с рациональным шагом с соотношением ЭДС на выводах 1,73/1, или 380/220 В показан на рис. 1 и 2. При включении в сеть

380 В выводами «В» режим работы полностью соответствует асинхронному двигателю.

Рис. 1. Схема четырёхполюсной обмотки

Рис. 4. Базовые диаграммы Гёргеса от намагничивающего тока (тд 0 = 0,0026), от совпадающих токов намагничивающего и нагрузки (тд = 0,022)

Рис. 2. Векторная диаграмма ЭДС и токи нагрузки автотрансформатора

Основным параметром, оказывающим влияние на эксплуатационные показатели автотрансформатора, является составляющая индуктивное сопротивление статорной обмотки от потоков дифференциального рассеяния при протекании токов намагничивания и нагрузки /н. Расчёт переменного значения коэффициента дифференциального рассеяния при любом токе нагрузки основан на данных базовых режимах работы - при холостом ходе и при нагрузке с током, совпадающим с намагничивающим током (рис. 3-5).

Рис. 5. Базовая диаграмма и диаграмма МДС при нагрузке (ф = 30 °)

Согласно базовым диаграммам при нагрузке с ф = 30°

I ! 2 = 0,0026 + -Ч —

I,, I 1,5

(0,022 - 0,0026).

Например, при /к//м = 2 значение коэффициента дифференциального значения

т дн = 0,0026 + 2(0,022 - 0,0026) = 0,041.

При работе в режиме автотрансформатора токи в частях фазных обмоток зависят от характера нагрузки (рис. 6).

Рис. 3. МДС от намагничивающего тока, от тока нагрузки, от совпадающих токов возбуждения и нагрузки

Рис. 6. Токи в фазной обмотке при разной величине тока нагрузки

Все основные положения справедливы и в отношении обмоток на другие числа полюсов.

Всероссийский научно-исследовательский и проектно-технологический институт механизации и электрификации сельского хозяйства_

8 декабря 2004 г.