Билет 56

1) Опыт холостого хода.

;

.

При холостом ходе сопротивление нагрузки очень велико, то есть , поэтому ток через вторичную цепь не течёт, то есть .

По данным опыта холостого хода можно определить коэффициент трансформации . Ток холостого хода в процентах от номинального определяется по формуле: .С хема замещения для опыта холостого хода.

Так как сопротивление много меньше сопротивления , то модуль сопротивления можно найти по формуле: , тогда , следовательно, .

;

.Так как ток то можно приблизительно считать, что , то есть коэффициент трансформации приближённо можно найти по формуле: . .

Из-за наличия потерь ток холостого хода опережает по фазе магнитный поток в стальном сердечнике на угол , который называется углом магнитных потерь.

.

Активная составляющая тока холостого хода идёт на преодоление потерь в стали, а реактивная составляющая тока холостого хода идёт на создание магнитного потока в сердечнике. Поэтому ток холостого хода в основном является намагничивающим током.

2) Рассмотрим схему типа «звезда-звезда» с нулевым проводом.

Е сли нулевой провод обладает малым сопротивлением, то потенциал точки можно считать равным потенциалу точки , то есть нулевой провод можно закоротить и схема преобразуется в три независимых контура.

Токи в этих контурах можно найти по следующим формулам: ; ; . Ток, текущий через нулевой провод можно найти по первому закону Кирхгофа: . В случае равномерной (симметричной) нагрузки, при которой выполняется условие , нулевой ток равен нулю.

Д опустим, что сопротивление нагрузок равны, то есть . В этом случае токи, текущие через линейный провода можно найти по следующим формулам: , , .

Рассмотрим случай неравномерной нагрузки.

Дано:

;

; ; .

Аналитический способ решения:

; ; .

;

Геометрический метод решения с помощью векторных диаграмм:

;

Билет 57

1) Рассмотрим случай неравномерной нагрузки.

;

;

;

;

;

;

;

.

Линейные напряжения:

;

;

.

Ф азовые токи:

;

;

.

Линейные токи:

;

;

.

Комплексное число по модулю равно единице. Обозначим это комплексное число за - оператор трёхфазной цепи. Тогда: , а , .

2. Активная, реактивная и полная мощности.

Активная мощность - среднее значение мгновенной мощности за период ; , . Мощность это энергия, которая выделяется в виде тепла в единицу времени на участке цепи сопротивлением .Реактивная мощность - энергия, которой обмениваются источник энергии и приёмник; , .Полная мощность - мощность, которую источник может отдавать потребителю, если потребитель будет работать при , то есть потребитель будет являться активным сопротивлением; , .Связь между активной, реактивной и полной мощностью: .

Применение векторных диаграмм.

Д опустим:

;

;

Тогда:

;

;

Для того, что бы построить вектор суммы нескольких

векторов нужно из конца первого вектора построить второй, из конца второго третий и так далее, а затем соединить начало первого вектора с концом последнего.

Для того, что бы построить вектор разности двух векторов нужно соединить конец вычитаемого вектора с концом уменьшаемого вектора.

Диаграмма токов всегда строится по первому закону Кирхгофа, а диаграмма напряжений всегда строится по второму закону Кирхгофа.

БИЛЕТ 58

2 ) Для количественной оценки регулирования реактивной составляющей тока статора с помощью тока возбуждения используют U-образные характеристики, выражающие зависимость I(I_B) при неизменном моменте на валу M=const. эти характеристики снимают экспериментально или строят на основе графо-аналитических расчётов с помощью векторных диаграмм.

Зависимость I(I_B) при М=0:

БИЛЕТ 59

1. Законы Кирхгофа.

Есть два закона Кирхгофа, которые применяются для расчетов токов в ветвях электрических цепей.

Первый закон Кирхгофа: алгебраическая сумма токов, подтекающих к любому узлу электрической цепи равна нулю, то есть .

Второй закон Кирхгофа: алгебраическая сумма падений напряжений в любом замкнутом контуре равна алгебраической сумме ЭДС вдоль того же контура, то есть .

В каждую сумму слагаемые входят с положительным знаком, если они совпадают с направлением обхода контура и с отрицательным, если они не совпадают с направлением обхода контура.

2) Однофазный 2х обмоточный трансформатор состоит из стального сердечника и 2х расположенных на нём обмоток из изолированного медного провода и электрически несвязанных между собой. Стальной сердечник – из листовой электротехнической стали, служит для усиления магнитной связи между обмотками.

Первичная обмотка соединена с источником эквивалентного тока и потребляет энергию от источника.

Вторичная обмотка – к которой присоединена нагрузка и которая отдаёт электрическую энергию.

Если W₁>W₂ и U₁>U₂ – понижающий трансформатор

Если W₁<W₂ и U₁<U₂ – повышающий трансформатор

Принцип действия основан на явлении э/м индукции.

K₁₂=E₁/E₂=W₁/W₂ – коэффициент трансформации (отношение действующих значений ЭДС первичной и вторичной обмоток, равное отношению чисел витков этих обмоток)

Внешняя характеристика:

U₂=U₂₀(1- ), где =

К оэффициент полезного действия: , где - мощность, поступающая в нагрузку; - мощность, поступающая из сети в первичную нагрузку.

Коэффициент полезного действия силовых трансформаторов составляет 90-95 процентов, поэтом коэффициент полезного действия силовых трансформаторов рассчитывают косвенным путём по данным опытов холостого хода и короткого замыкания.

;

; ;

;