1. Реакции системы на одновременное изменение механических и электрических координат

2. Обмотки трансформатора

В современных силовых трансформаторах применяют следующие основные типы концентрических обмоток

а) цилиндрическую.

б) винтовую,

в) непрерывную.

Обмотки выполняют из медного провода с хлопчатобу­мажной изоляцией, круглого сечением до 10 мм² и пря­моугольного сечением от 6 до 60 мм². В последнее время в трансформаторах типа ТСМА применяют для обмоток алюминиевые провода.

Обмотки пропитывают глифталевым лаком и запекают.

Плотность тока в обмотках трансформаторов с масля­ным охлаждением находится в пределах от 2 до 4,5 а/мм², а в сухих трансформаторах от 1 до 2,5 а/мм².

Простейшей формой концентрической обмотки яв­ляется цилиндрическая, выполняемая в виде катушки из прямоугольной или круглой меди по винтовой линии. Каждый виток слоя укладывают вплотную один к дру­гому. Для обмоток низкого напряжения трансформаторов мощностью до 560 ква выполняют цилиндрическую двух­слойную обмотку с вертикальным каналом между слоями (рис. 111, а). Для обмоток высокого напряжения трансформаторов мощностью до 560 ква напряжением 6, 10 и 35 кв применяют цилиндрическую многослойную обмотку, которую выполняют из круглого провода на жестком бумажно-бакелитовом цилиндре. Слои обмотки разде­ляются на две части вертикальным масляным каналом (рис. 111, б). Для обмоток высокого напряжения применяют также катушечную однослойную обмотку (рис. 111, в).

Винтовые обмотки применяют для обмоток низкого напряжения трансформаторов средней и большой мощ­ности. Винтовую^- обмотку наматывают на изоляционный цилиндр. Между цилиндром и витками обмотки устанав­ливают рейки, на которых закрепляют электрокартонные прокладки, образующие масляные каналы для охлажде­ния (рис. 112). Каждый виток винтовой обмотки состоит из ряда параллельных проводов прямоугольного сечения. Эти провода, составляющие виток, располагаются в пло­скости, перпендикулярной к оси катушки.

В трансформаторах мощностью 1000 ква и выше для обмоток высокого и низкого напряжения применяют непрерывную обмотку, которая отличается от винтовой тем, что состоит из ряда плоских катушек-дисков, отде­ленных друг от друга каналами.

БИЛЕТ 5

1. Эмс с электростатическим взаимодействием

Предположим, что электропотенциаль-ная энергия конденсатора зависит от линейной координаты h или угловой координаты  (рис. 9.6).

Тогда электростатическая сила.

(9.48)

Если считать, что величина потенциальной энергии зависит от геометрической координаты h, то для электростатической силы получим

(9.49)

Учитывая, что величина емкости определяется формулой

(9.50)

и зависит от:

- абсолютной диэлектрической проницаемости;

A - общей плоскости двух пластин;

- расстояния между ними,

за обобщенную координату может быть принято:

- изменение расстояния между пластинами,

- изменение общей плоскости двух пластин (угол  ),

- изменение диэлектрической проницаемости между пластинами.

Рис. 9.7

На рисунке 9.7 представлено устройство емкостной машины. Машина состоит из двух конденсаторов s₁, s₂ и r₁, r₂. Конденсатор r₁, r₂ играет роль ротора, способного вращаться относительно статора. К зажимам электрической цепи статора подключается источник

Источник ЭДС e_r присоединяется к пластинам r₁ и r₂ с помощью щеток, поджатых к ободу ротора, что при его вращении приводит к изменению полярности пластин. Представим машину состоящей из двух частей, таких как на рис. 9.7. Тогда наряду с собственными емкостями статора и ротора C_ss и C_rr следует учитывать и взаимоемкость между статором и ротором C_sr = C_rs, которая является функцией угла поворота ротора .

Потенциальная энергия емкостной машины

(9.51)

Электростатическая сила (в виде вращающего момента)

(9.52)

ЭДС, порожденная изменениями емкостей, несущих заряды

Это дополнительное слагаемое в выражении для ЭДС

(9.53)

обусловленное изменением механической координаты h.

В случае переменной емкости, т.е. C=C(h)

(9.54)

Для емкостной машины

(9.55)

В принципе емкостная машина обратима, т.е. она может работать в режиме генератора.

В общем виде уравнения электростатических сил и ЭДС

(9.56)

(9.57)

Эти уравнения позволяют установить электромеханическое взаимодействие в электрическом поле, осуществляемое по координатам.

Если взять производную от первого выражения по , а от второго по , то

(9.58)

Это выражение определяет теорему симметрической взаимности электромеханического взаимодействия в электрическом поле по координатам. Коэффициент позволяет судить о нелинейном характере уравнений.