9 Билет
1 Принцип работы трансформатора
Принцип действия трансформатора основан на законе электро-магнитной индукции.
Конструктивно трансформатор состоит из двух или нескольких обмоток, связанных электромагнитно. Для усиления магнитной связи обмотки располагаются на стальном сердечнике.
Если к одной из обмоток подвести напряжение U1, то в ней возникает ток i1 по закону Ома, и в сердечнике возникает изменяющийся магнитный поток, который индуцирует в обмотках е1 и е2. Условно положительные направления ЭДС и потока связаны правилом буравчика. Если вторичную обмотку замкнуть на сопротивление Zн, то во вторичной обмотке возникнет ток i2, который создает свой магнитный поток. В результате в сердечнике возникает общий магнитный поток Ф, сцепленный с витками обеих обмоток и называется основным или рабочим потоком.
Кроме основного магнитного потока (поля), токи обмоток i1 и i2 создают магнитные поля рассеяния Фδ1 и Фδ2, сцепленные только с одной обмоткой.
2 Синхронный двигатель, питаемый от шин бесконечной мощности, вращает рабочую машину. Как повлияет уменьшение тока возбуждения на величину результирующего магнитного потока в зазоре двигателя, если активное сопротивление и реактивное сопротивление рассеяния его якоря пренебрежимо малы?
Если пренебречь падением напряжения в обмотке статора двигателя, обусловленным активным и индуктивным сопротивлениями, то э. д. с., возникающая в обмотке статора при работе двигателя без нагрузки, равна напряжению сети. Электродвижущая сила определяется результирующим магнитным потоком в воздушном зазоре. Этот поток в свою очередь определяется магнитодвижущими силами обмотки статора и обмотки возбуждения (ротора). Поскольку напряжение сети постоянно, э. д. с. и, следовательно, вызвавший ее результирующий магнитный поток остаются постоянными независимо от значения тока возбуждения.
3 Закон электромагнитной индукции
Когда
магнитный поток Ф, пронизывающий контур
витка изменяется во времени в контуре
по закону электромагнитной индукции
наводится ЭДС
Направление
ЭДС определяется по правилу правой
руки. ЭДС катушки с w-витками
равна:
,
– потокосцепление катушки.
Знак
«-» показывает, что направление ЭДС
таково, что протекающий под действием
этой ЭДС ток, препятствует изменению
потока. В случае магнитной цепи с
магнитным соотношением между напряженностью
и магнитным потоком, потокосцепление
катушки Ф можно выразить посредством
индуктивности:
Связав две последние формулы получаем:
При
переменной индуктивности получаем:
.
Для
проводника с длиной l:
,
v-линейная
скорость ЭДС.
10 Билет
1 Главная изоляция обмоток трансформатора – это изоляция между обмотками разных фаз, а также обмоток относительно заземленных частей.
2 Внешней характеристикой синхронного генератора называется зависимость напряжения на его зажимах от тока нагрузки при неизменных значениях тока возбуждения, частоты и коэффициента мощности.
3 Изменение напряжения трансформатора при нагрузке происходит вследствие наличия активных и реактивных падений напряжений в первичной и вторичной обмотках трансформатора. Изменением напряжения трансформатора называется (выраженная в % от номинального вторичного напряжения) арифметическая разность между номинальным вторичным напряжением при холостом ходе UГН и напряжением U2 при номинальном токе.
