35. Основные законы электромеханики, положенные в основу работы электрических машин.

Как правило, под законами электромеханики подразумевают следующие законы электродинамики, необходимые для анализа процессов и проектирования электромеханических преобразователей

1. Закон электромагнитной индукции Фарадея:

где   — ЭДС,   — магнитный поток,   — магнитная индукция в данной точке поля,   — активная длина проводника в пределах равномерного магнитного поля с индукцией  , расположенного в плоскости, перпендикулярной к направлению магнитных силовых линий,   — скорость проводника в плоскости, нормальной к  , в направлении, перпендикулярном к  .

2. Закон полного тока для магнитной цепи (1-ое уравнение Максвелла в интегральной форме):

где   — вектор напряженности магнитного поля,   — элементарное перемещение вдоль некоторого пути в магнитном поле,   — величина полного тока, который охватывается контуром интегрирования.

3. Закон электромагнитных сил (закон Ампера).

Профессор МЭИ Копылов И. П. сформулировал три общих закона электромеханики^[13]:

1-й закон: Электромеханическое преобразование энергии не может осуществляться без потерь, его КПДвсегда меньше 100 %.

2-ой закон: Все электрические машины обратимы, одна и та же машина может работать как в режиме двигателя так и в режиме генератора.

3-ий закон: Электромеханическое преобразование энергии осуществляется неподвижными друг относительно друга полями. Ротор может вращаться с той же скоростью, что и поле (в синхронных машинах), или с другой скоростью (в асинхронных машинах), однако поля статора и ротора в установившемся режиме неподвижны относительно друг друга.

36)Принцип действия трансформатора,основные элементы конструкции.

Трансформатор-ус-во которое содержит две или больше неподвижных обмоток,связанных магнитным полем и преобразует параметры эл-ой энергии. Первичную обмотку включают к источнику эл-ой энергии а к вторичной включают приемник эл-ой энергии.Передача эл-ой энергии между обмотками осущ-ся с помощью переем-ого магнитного поля которое создает ЭДС в цепи вторичной обмотки.для удешед-ия и уменьшения потерь-увелич-ие маг-ого потока с помощью ферромаг-ого сердечника.Конфигурация сердечника выбир-ся таким образом чтобы получить наиб-ую магнитную связь.на пост-ом токе не может работать.это статич.электромагнитный препарат осущ-ий элек-ую энергию переем-ого тока одного напряж-ия в эл-ую энергию переем-ого тока другого напряж-ия.

37. Коэффициент трансформации.

Коэффициент трансформации трансформатора — это величина, выражающая масштабирующую (преобразовательную) характеристику трансформатора относительно какого-нибудь параметра электрической цепи (напряжения, тока, сопротивления и т. д.).

Для трансформаторов с параллельнымподключением первичной обмотки к источнику энергии интересует, как правило, масштабирование в отношении напряжения, а значит, коэффициент трансформации n выражает отношение первичного (входного) и вторичного (выходного) напряжений :

где

• ,   — входное и выходное напряжения соответственно

•  — ЭДС наводимая в каждом витке любой обмотки данного трансформатора

• ,   — число витков первичной и вторичной обмоток

Если пренебречь потерями в обмотках, то есть  ,   считать равными нулю, то

Для трансформаторов с последовательнымподключением первичной обмотки к источнику энергии вычисляют масштабирование в отношении силы тока, то есть коэффициент трансформации n выражает отношение первичного (входного) и вторичного (выходного) токов :

Кроме того эти токи связаны еще одной зависимостью

•  — ток «холостого хода», состоящий из тока намагничивания и активных потерь в магнитопроводе

Е сли пренебречь всеми потерями намагничивания и нагрева магнитопровода, то есть   считать равным нулю, то