
- •1.Электротехника – отрасль науки и техники, связанная с получением, преобразованием и использованием электрической энергии в практической деятельности человека, охватывающая вопросы приме
- •Метод свертки-развертки
- •9.Значения величин переменного тока
- •2) Макс зн-е – это наиб зн-е перем-й вел-ны за период вр Im, Um, Em и т.Д.
- •3) Действующее (эффективное) зн-е-полн знач-е пост тока, при прохождении к-го выдел-ся такое же кол-во теплоты, что и для с/д тока.
- •4) Среднее значение – это значение переменной величины за полупериод – пол зн-е пост тока, при к-м за половину периода переносится т-й же эл заряд, что и при с/д токе.
- •10.Мощности.Мгнмощность ;
- •18.Симметричная 3хфазная нагрузка - нагрузка при к-й векторы фазных токов равны по величине и сдвинуты по фазе на 120°.
- •23.Трансформатор – эл/магн аппарат, преобразующий переменный ток одного напряжения в переменный ток другого напряжения.
- •Режим работы трансформатора
- •1. Режим х/х
16.Статор
-
полый цилиндр из пластин эл.технической
стали. На внутр. поверхности - пазы где
уклад-ся с 3 фазные обмотки началами
С1,
С2,
С3.
Концы обмоток выносятся на плату.Соединяются
обмотки:
1-обмотки
ротора
2-контактные
кольца 3-пусковые
реостаты Принцип
действия АД
При подведении
3хфазного переменного тока к обмоткам
статора получается вращ-ся магн. поле.
Оно и наводит в стержнях обмотки ротора
ЭДС. Т.к обмотка ротора замкнута, то в
стержнях возникают токи. Взаимодействие
этих токов с полем статора создает на
проводниках обмотки ротора э/м силы
Fпр, ( направление по правилу «левой
руки»). Силы Fпр стремятся повернуть
ротор в направлении вращения магн. поля
статора. Совокупность сил Относительная
величина отставания n2 от n1 наз-ся
скольжением:
S=(n2-n1)/n1,
n2 – число оборотов ротора. Для АД 0<S<1,
на практике- S=0,01-0,07 Режимы
работы АД. При
пуске А.Д. S=1, n=0 - частота вращения
ротора. В режиме идеального х/хода n=n0,
S=0. Номинальный режим: Sн=(2÷5)%. В режиме
реального х/хода: Sхх=(0,2÷0,7)%.
S<0-режим
генератора, S>1-режим э/м
тормоза
При соед-и ист
пит-я треуг-м
конец X 1й фазы соед-ся с нач В 2й фазы,
конец Y 2й фазы – с нач С 3й фазы, конец
3й фазы Z – c нач 1й фазы А. Начала А, В и
С фаз подключ-ся с пом-ю 3х проводов к
приемникам. ( ∆
). Соед-е
фаз ист-ка в замкн-й ∆
возможно при симметричной сист ЭДС, тк
ĖA
+ ĖB
+ ĖC
= 0. Напр-е
м/у концом и нач фазы при соед-и треуг-м
– это напряж-е м/у линейными прово-
дами. Поэтому при соед треуг-м линейное
напр-е равно фазному напряжению: UЛ
= UФ. В
отл от соед-я звездой при соед ∆м
фазные токи не = линейным. Токи в фазах
приемника опр-ся по ф-лам: İab
= Úab
/ Zab;
İbс
= Úbс
/ Zbс; İсa=
Úсa
/ Zсa.
19.Трехфазная
цепь является обычной цепью синусоидального
тока с несколькими источниками. Активная
мощность трехфазной цепи равна сумме
активных мощностей фаз
P=PA+PB+PC=UAIAcosφA+UBIBcosφB+UCICcosφC [несимметричная
нагрузка] При
симметричной нагрузке: P=3Pф=3UфIфcosφ
При
соединении в треугольник симметричной
нагрузки При соединении в звезду. В
обоих случаях P=3√Pл=3√UлIлcosφ.
Преимущества:
Экономичность передачи электроэнергии
на значительные расстояния. По сравнению
с системами с большим числом фаз
экономичность проявляется в необходимости
меньшего числа линейных проводников,
что снижает затраты на токопроводящие
материалы. Уравновешенность системы.
Это свойство является одним из важнейших,
так как в неуравновешенной системе
возникает неравномерная механическая
нагрузка на энергогенерирующую
установку, что значительно снижает
срок её службы. Двигатели 3-фазного тока
(асинхронные и синхронные) устроены
проще, чем двигатели постоянного тока,
одно- или 2-фазные, и имеют высокие
показатели экономичности. Возможность
получения в одной установке двух рабочих
напряжений — фазного и линейного,
и двух уровней мощности при соединении
на «звезду» или «треугольник». Благодаря
этим преимуществам, трёхфазные системы
наиболее распространённые в современной
электроэнергетике.
22.Катушка индуктивности —
пассивный двухполюсный компонент
электрических и электронных
устройств и
систем. Основной параметр катушки
индуктивности — величина
её индуктивности,
зависящая только от геометрических
размеров и материалов и не зависящая
от режима работы (тока и напряжения).
Применяются для подавления помех,
сглаживания пульсаций, накопления
энергии, ограничения переменного
тока,
в резонансных (колебательный
контур)
и частотноизбирательных цепях,
в качестве элементов индуктивности
искусственных линий
задержки с
сосредоточенными параметрами,
создания магнитных
полей, датчиков
перемещений и
так далее. Реальная катушка индуктивности
обладает индуктивным сопротивлением
X=w*L =2*Pi*f*L f-частота тока,L-индуктивность
катушки. и омическим сопротивлением
R. Идеальная -только индуктивным
X=2*Pi*f*L. Выражение
для действующей индуктированной ЭДС
E = 4,44 f W Фmчасто
используется при анализе работы и в
практических расчетах и называется
трансформаторной ЭДС. Процесс
намагничивания и размагничивания
стального сердечника протекает по
несовпадающим ветвям петли гистерезиса.
График зависимости Ф(i) при циклическом
перемагничивании имеет такую же форму,
как и петля гистерезиса В(Н).
Трансформатор
состоит из замкнутого ферромагнитного
сердечника, собранного из листовой
эл/тех стали, на кот-м расположены две
независимые обмотки, выполненные медным
изолированным проводом. Под действием
переменного напряжения в первичной
обмотке возникает ток, и в сердечнике
возбуждается переменный магнитный
поток. Этот поток индуктирует ЭДС
самоиндукции и ЭДС взаимной индукции
в обмотках трансформатора ЭДС самоиндукции
уравновешивает часть входного напряжения,
а ЭДС взаимной индукции создает
напряжение на выходе трансформатора.
При подключении нагрузки во вторичной
обмотке возникает ток и из первичной
обмотки во вторичную передается эл.
энергия, посредством магнитного потока. В
первичной обмотке протекает ток х/х I0
служит для создания магн. поля в
магнитопроводе (магн. потока Ф) ур-е
токов для трф-ра в режиме нагрузки
24.Схема замещения
трансформатора представляет собой
сочетание двух схем замещения —
первичной и вторичной обмоток, которые
соединены между собой в точках а и б. В
цепи первичной обмотки включены
сопротивления R1 и Х1 , а
в цепи вторичной обмотки —
сопротивления R'2 в Х'2.Участок
схемы замещения между точками а и б, по
которому проходит ток I0,
называют намагничивающим контуром. На
вход схемы замещения подают напряжение Ú1, к
выходу ее подключают переменное
сопротивление нагрузки Z'н, к
которому приложено напряжение —
Ú'2.
Сопротивления Z'н (и
его составляющие R'2 = R2k2 и Х'2 =
Х2k2), а
также Z'н,
называют соответственно сопротивлениями
вторичной обмотки и нагрузки, приведенными
к первичной обмотке. Аналогично
приведенными называют значения ЭДС и
тока: Е'2 =
kE2 = E1;
I'2=
I2/k.
Полная
мощность приведенного
контура вторичной обмотки в
схеме замещения равна мощности вторичной
обмотки реального
трансформатора: I'2Е'2 = (I2/k)E2k = I2E2, а
мощность электрических потерь в
приведенном вторичном контуре этой
схемы равна мощности потерь во вторичной
обмотке реального трансформатора: I'22R'2 =
(I2/k)2R2k2 = I22R2.
Относительные
падения напряжений в активном и
индуктивном сопротивлениях
приведенного вторичного контура также
остаются неизменными, как и в реальном
трансформаторе:
I'2R'2/E'2 = (I2/k)k2R2/(kE2) = I2R2/E2;
I'2X'2/E'2=(I2/k)k2X2/(kE2)
= I2X2/E2.
25.А.машина
– м, в которой возбуждается вращающееся
м.п., но ротор вращаеся асинх-ронно, т.е.
с частотой вр-я, отличной от ч-ты вр-я
м.п. Это самая распростр. эл.машина и
прим-ся в кач-ве двигателя. Преобразует
эл. энергию в мех-ую. Бывают 1,2,3фазные
А.Д.
Состоит из
неподвижного статора и вра-щающегося
ротора. Статор
– полый цилиндр, в пазах на внутр.стороне
которого размеща-ются обмотки 3х фаз,
начало и концы кото-рых выводят на
клемную коробку. Обмотки фаз соед-ся Y
или ∆.
При подачи эдс на
фазные обмотки статора вокруг него
возникает вращ-ся м.п.
n=60f/p
- частота вр-я м.п. (об/мин)
f
- частота синусоид.тока f=50Гц
р – число пар
полюсов
Ротор
– цилиндрический сердечник, на внешней
пов-ти которого имеются пазы, в которые
укладываются обмотки. Они бывают
короткозамкнутыми
или 3хфазными,
соеди-неннными звездой. Если
частота вр-ятполя статора n1,
а частота вр-я ротора n,
то работу АМ можно хар-ть скольжением
s=(n1-n)/n1.
В зав-ти от значе-ния s
трехфазная АМ работает в режиме
дви-гателя,
генератора или эл-магн тормоза.
рис4 Принцип
действия. Токи
в обмотке ро-тора, взаимодействуя с
вращающимся м.п., создаваемым токами в
обмотках статора, соз-дают вращающий
момент, уравновешиваю-щий тормозной
момент от сил трения и мех. нагрузки на
валу. Ротор двигателя вр-ся в направлении
вр-я м.п. с частотой меньшей, чем частота
вр-я м.п.
Рабочие хар-ки АД
– завис-ти частоты вр-я n,
вращающегося момента Мвр,коэф-та
мощнос-ти cosφ
и КПД η двигателя от полезной мех.
мощности Р2
на его валу. Раб. х-ки снимают-ся при
номинальных значениях частоты f
пи-тающей сети и напр-я между выводами
фаз статора U1=U1ном.
Если частота
вр-ятполя статора n1,
а частота вр-я ротора n,
то работу АМ можно хар-ть скольжением
s=(n1-n)/n1.
АД
с фазным ротором
имеет прямой пуск. Применяют
пусковой реостат, который поз-воляет
↑ начальный пусковой вращ.момент и ↓
пусковой ток. Способы
пуска АД с короткозамкн обм рото: 1
– прямой
пуск (для ад
небольшой мощ-ти) безопасен
для АД, но может вызвать ↓напр-я в сети
в момент пуска 2
– реакторный
пуск – исп-ся
индукц.катуш-ки, на кот-х выделяется
реактивная мощ-ть. За счет ротора при
пуске только часть напр-я в сети подкл-ся
к АД, др.часть – на реакторе → пусковой
ток↓ 3
– автотрансформаторный
(напр-е,
подавае-мое на АД, регулируется Атром
– имеет 1об-мотку высшего напр-я, часть
которой явл-ся обмоткой низшего напр-я) 4
– переключение
обмоток статора с ∆ на Y
(ток ↓ в 3 раза). После набора оборотов
рото-ра обратно переключают с Y
на ∆.
26.СМ
- машины переменного тока, в которых
м.п., участвующее в преобразовании
энергии, и ротор имеют одинаковую
частоту вр-я.
n=60f/p
- частота вр-я м.п. (об/мин)
f
- частота синусоид.тока f>50Гц
р – число пар
полюсов Исп-ся
как генератор, двигатель и компенса-тор.
Ф=Ф0+Фя(все
с точкой сверху) СД
состоит из стотора и ротора. Ротор
– ис-точник м.п., обмотки кот-го пит-ся
эл.током. Ротор:
явнополюсный и неявнополюсный.
Режим работы АД.
Если к валу машины при-ложить тормозной
момент мех.нагрузки, то ось м.полюсов
ротора пов-ся нп некоторый угол γ отн-но
оси м.полюсов статора против направления
вращения. Вновь изменятся то-ки в
обмотках фаз статора и возникнут э-м
силы взаимодействия этих токов и м.п.
рото-ра. Однако теперь э-м силы создадут
вр. мо-мент, действующий на
ротор.→преобразова-ние
эл.энергии в мех-ую.
РΔ=3РY.
Число оборотов магнитного поля статора:
n1=60f/P;
f=50Гц-магнитная
частота, Р-число пар полюсов. Ротор-
цилиндрический магнитопровод на внешней
пов-ти - пазы в которые укладываются
коротко замкнутые или 3фазные обмотки
соединенные по схеме звезда.
Fпр проводников,
создает на роторе э/м момент М, приводящий
его во вращение.
23.Трансформатор – эл/магн аппарат, преобразующий переменный ток одного напряжения в переменный ток другого напряжения.
Режим работы трансформатора
1. Режим х/х
уравнения
трансформаторных ЭДС
k>1
– повышающий; k<1
– понижающий; k=1
– приведенный. 2.Режим нагрузки