5. Устройство коллекторной машины постоянного тока (мпт), принцип действия генератора и двигателя постоянного тока. Реакция якоря мпт

Устройство: МПТ состоят из неподвижной части – статора и подвижной части – ротора (якоря). Статор состоит из металлической станины, внутри которой располагаются главные и дополнительные полюса. Ротор состоит из рабочего вала, на котором жестко при помощи шпонки крепится магнитопровод из листовой электротехнической стали. Якорь, несущий обмотку, в которой индуктируется ЭДС, представляет цилиндр, собранный с целью уменьшения потерь энергии от вихревых токов, из отдельных листов стали толщиной 0,5 мм и изолированных друг от друга лаком или тонкой бумагой. Обмотку якоря делают из медной изолированной проволоки из которой заранее изготовляют секции, обматывают их лентой, пропитывают изолирующими составами и после просушки укладывают в пазы якоря, соединяя их между собой и с коллекторными пластинами. Коллектор состоит из отдельных пластин из твердотянутой меди, изолированной друг от друга миканитом.

В режиме двигателя: при подаче на обмотку возбуждения U, по ней потечет Iвозб и в двигателе создается основное магнитное поле. Якорная обмотка также подключается к Uсети и по ней течет ток якоря. На проводник с током находящийся во внешнем магнитном поле действует сила Ампера. В результате этого создается вращающий момент и якорь двигателя поворачивается на какой то угол. В это время щетки перескакивают на соседние коллекторные пластины. Этот процесс называется коммутацией. Таким образом в обмотке якоря потечет переменный ток. Постоянный ток преобразует в переменный.

В режиме генератора: якорь вращается внешним двигателем и по закону электромагнитной индукции в обмотке якоря наводится ЭДС, но эта ЭДС будет переменной. Коллектор в данном случае выполняет роль выпрямителя.

Реакция якоря.

При работе МПТ с нагрузкой в ней на ряду с основным магнитным полем, созданным обмоткой возбуждения, появляется еще и поле, которое образуется проводниками обмотки якоря. Это магнитное поле называется полем якоря. Оно воздействует на основное магнитное поле машины, искажает его и меняет его величину. Такое воздействие поля якоря на основное полюсов называется реакцией якоря.

При отсутствии тока в якоре (в режиме х.х.) главные полюса создают основной магнитный поток Фо, магнитное поле полюсов симметрично относительно оси полюсов.

Если же машину нагрузить, то в обмотке якоря появится ток, который создаст в магнитной системе машины МДС якоря F_a. До­пустим, что МДС возбуждения равна нулю и в машине действует лишь МДС якоря. Тогда магнитное поле, созданное этой МДС, будет направлено по линии щеток. Несмотря на то что якорь вращается, пространственное положение МДС обмотки яко­ря остается неизменным, так как направление этой МДС опреде­ляется положением щеток.

6. Какие параметры трансформаторов и автотрансформаторов указывают в паспорте или каталоге? Какой шаг принят или шкалы мощностей трансформаторов? Как определяется нормальный срок службы трансформатора, каков он?

1. Номинальный режим работы трансформатора работы трансформатора на основном ответвлении при номинальных значениях напряжения, частоты, нагрузки и номинальных условий места установки и охлаждающей среды

2. Типовая мощность трансформатора

3. Мощность обмотки трансформатора

4. Номинальная мощность обмотки трансформатора указанное на щитке трансформатора

5. Номинальная мощность двухобмоточного трансформатора

6. Номинальная мощность трехобмоточного трансформатора

7. Номинальная мощность автотрансформатора

8. Проходная мощность автотрансформатора

9. Номинальное напряжение обмотки трансформатора указанное на щитке напряжение между выводами трансформатора

10. Номинальное напряжение ответвления обмотки

11. Номинальный ток обмотки трансформатора

Шкала стандартных мощностей силовых трансформаторов

В нашей стране принята единая шкала мощностей трансформаторов. Выбор рациональной шкалы является одной из основных задач при оптимизации систем промышленного электроснабжения. На сегодняшний день существует две шкалы мощностей: с шагом 1,35 и с шагом 1,6. То есть первая шкала включает мощности: 100, 135, 180, 240, 320, 420, 560 кВА и т. д, а вторая включает 100, 160, 250, 400, 630, 1000 кВА и т. д. Трансформаторы первой шкалы мощностей в настоящее время не производятся и используются на уже существующих ТП, а для проектирования новых ТП применяется вторая шкала мощностей. Следует отметить, что шкала с коэффициентом 1,35 более выгодна с точки зрения загрузки трансформаторов. Например, при работе двух трансформаторов с коэффициентом загрузки 0,7 при отключении одного из них второй перегружается на 30 %. Такой режим работы соответствует требованиям условий работы трансформатора. Таким образом, его мощность может использоваться полностью. При допустимой перегрузке в 40 % появляется недоиспользование установленной мощности трансформаторов со шкалой 1,6.Срок службы определяется завод и составляет чаще всего 25 лет. Так же срок службы определяется по старению бумажной изоляции.