36.Понятие о многофазных системах

На рисунке, три связанные катушки вращаются в однородном магнитном поле с угловой скоростью w. Эти катушки расположены под углами 2/3*π. в них индуцируются ЭДС е1,е2,е3, сдвинутые относительно друг друга на углы 2/3*π. Многофазной системой называется совокупность нескольких электрических цепей, в которых действуют ЭДС одной и той же частоты, отличающейся друг от друга по фазе.

Если имеется m катушек, то получим m-фазную систему синусоидального тока.

При симметрии векторов ЭДС:

Суммы мгновенных значений ЭДС и токов также:

В каждой фазе индуцируется ЭДС:

e(a)=E(m)*sin(wt) , e(b)=E(m)*sin(wt-2/3*π) , e(c)=E(m)*sin(wt+2/3*π)

Если записать это в векторной диаграмме то получим что сумма равна 0.

37.Соединение (звездой)

При таком соединении концы фаз соединены в одну нулевую точку с нулевыми координатами.

Ток в нулевом проводе: I(0)=I(a)+I(b)+I(c)

При равномерной нагрузке фаз: I(a)+I(b)+I(c)=0

U(a),U(b),U(c) - фазные напряжения ; U(ab),U(bc),U(ca) - линейные напряжения

U(ab)=U(a)-U(b), U(bc)=U(b)-U(c), U(ca)=U(c)-U(a) или U(линейное)=U(фазное)*

38.Соединение (треугольником)

При таком соединении конец одной фазы соединен с началом другой:

Мгновенные значения линейных токов( по Кирхгофу)

i(a)=i(ca)-i(ab) ; i(b)=i(ab)-i(bc) ; i(c)=i(bc)-i(ca) где i(a), i(b), i(c) -мгновенные значения линейных токов, а i(ab), i(bc), i(ca) - мгновенные значения фазных токов.

При любых значениях фазных токов сумма линейных токов равна 0

Для симметричной трёхфазной системы:

I(ab)=I(ac)=I(ca)=I(ф) ; I(a)=I(b)=I(c)=I(л)= *I(ф) ; U(a)=U(b)=U(c)=U(л)=U(ф)

39.Мощность симметричной трехфазной цепи

Симметричная трёхфазная цепь - это цепь с симметричной(равномерной)нагрузкой, когда линейные токи, равны по величине и взаимно сдвинуты на равные углы 120˚

Активная мощность трёхфазной цепи равна сумме активных мощностей всех её участков. Для однофазной цепи мы получаем P=U*I*cosϕ ,

при симметричной нагрузке для трёхфазной цепи: P=3*U(ф)*I(ф)*сos ϕ где ϕ - угол сдвига фаз U(ф) и I(ф)

При соединении приёмника звездой: P= *U(л)*I(л)*сosϕ

При соединении приёмника треугольником: Р= *U(л)*I(л)*cosϕ

40. Назначение и классификация трансформаторов

(Повышающие и понижающие)

Трансформатор - это статическое электромагнитное устройство, предназначенное для преобразования переменного тока одного напряжения в переменный ток другого напряжения той же частоты.

-По назначению: силовые ,специальные ( импульсные, сварочные и т.д.)

-По виду охлаждения: воздушные, масленные.

-По числу трансформаторных фаз: однофазные, трехфазные, многофазные.

-По числу обмоток на одну фазу: однобмоточные, двухобмоточные, многообмоточные.

- По форме магнитопровода: стержневые, броневые , бронестержневые, тороидальные, ленточные.

- трансформатор.

41. Однофазные трансформаторы, устройство. Принцип действия.

-состоит из 2х обмоток и магнитопровода.

Назначение обмоток - создание электромагнитных полей.

Магнитопровод предназначен для усиления магнитной связи в обмотках и для для установки крепления обмоток, отводов и переключателей.

Принцип действия основан на электромагнитной индукции(ЭДС возникающее под действием МП)

При включении первой обмотки в цепь переменного тока, создается ЭДС(самоиндукции) из-за переменного МП. Основная часть магнитного потока будет замыкаться по магнитопроводу, пронизывать витки вторичной обмотки и создавать в ней ЭДС(взаимоиндукции). При падении

нагрузки и во вторичной обмотки в ней будет протекать переменный ток.

42.ЭДС трансформатора, коэффициент трансформации.

При включении первой обмотки в цепь переменного тока, создается ЭДС(самоиндукции) из-за переменного МП. Основная часть магнитного потока будет замыкаться по магнитопроводу, пронизывать витки вторичной обмотки и создавать в ней ЭДС(взаимоиндукции). При падении нагрузки и во вторичной обмотки в ней будет протекать переменный ток.

E(1)=4,44*W(1)*f(1)*Фм и E(1)=4,44*W(2)*f(1)*Фм где W - число обмоток.

К= E(1)/E(2) , где К - коэффициент трансформации.

Пренебрегая током холостого хода К=I(1)/I(2)

43. Внешняя характеристика трансформатора.

Зависимость вторичного напряжения U(2) от тока нагрузки I(2) называется внешней характеристикой трансформатора.

44.Потери и КПД трансформатора.

-Электрические потери(Pэл) возникает в обмотках трансформатора и обусловленно их нагреванием, при протекании по ним электрического тока. Электрические потери зависят от величины сопротивления обмоток и силы тока.

Pэл=I(1)^2*R(1)+I(2)^2*R(2)

-Магнитные потери возникают в магнитопроводе из-за переменного магнитного поля.

состоят из: потери от вихревых токов, потери из-за гистерезиса, которые вызваны периодическим

перемагничиванием магнитопровода переменным МП.

КПД трансформатора есть отношение Р(активной) на выходе из трансформатора к Р(активной) на

выходе из первичной обмотки.

Зависит от: конструкции трансформатора, от степени загрузки трансформатора. Максимальное

КПД будет с коэффициентом загрузки(β=0,45-0,65) , где β=I(1)/I(1)номинальной. От характеристики

нагрузки( наибольшее КПД имеет при активной нагрузки).