Вопросы к практике по дисциплине «Электрические машины»
3 Курс, 5 семестр, офо Направление 140400.62 «Электроэнергетика и электротехника»
Конструкция трансформатора.
-
Почему передача электрической энергии на расстояние, ее дробление на части с целью распределения потребителям не могут осуществляться без многократной трансформации напряжения?
Трансформация напряжения значительно сокращает потери ЛЭП. Можно использовать провода с меньшей площадью поперечного сечения, что экономичнее.
-
Почему суммарная мощность всех трансформаторов в энергетической системе в среднем в 6–8 раз превышает суммарную мощность генераторов?
С помощью трансформаторов энергия передается от эл. станции потребителям. При этом напряжение многократно изменяется.
-
Почему магнитопроводы выполняют из магнитных материалов?
Для уменьшения магнитного сопротивления по пути потока.
-
Почему магнитопровод собирается из отдельных изолированных друг от друга листов?
Для уменьшения потерь на вихревые токи.
-
Что будет, если магнитопровод трансформатора изготовить не из ферромагнетиков, и что будет, если его собрать не из тонких листов, а сделать сплошным?
Если собрать не из тонких листов, то будут большие потери на нагрев. Магнитный поток по пути своего движения будет иметь большое сопротивление. Трансформатор не будет работать нормально.
-
Как соотносятся к друг другу (какое больше/меньше) сечения стержня и ярма в стержневом, броневом и групповом трансформаторе и почему?
В броневом: 1 стержень и 2 ярма, по каждому ярму замыкается половина потока, площадь поперечного сечения ярма в 2 раза меньше, чем у стержня
В стержневом: магнитный поток ярма всегда равен потоку стержня, поэтому их сечения примерно равны.
-
Для чего и в каких случаях применяются бронестержневые магнитопроводы?
У трансформаторов большей мощности для снижения габаритов трансформатора по высоте и возможности их перевозки по железной дороге.
-
Что такое стыковые и шихтованные в переплет магнитопроводы?
По способу сочленения стержней с ярмами различают трансформаторы со стыковыми и шихтованными впереплет магнитопроводами. В первом случае стержни и ярма выполняются и скрепляются раздельно, и при сборке магнитопровода стержни с размещенными на них обмотками устанавливаются встык с ярмами и стягиваются специальными деталями. В местах стыка во избежание замыкания листов и возникновения больших вихревых токов, вызывающих увеличение потерь и чрезмерное повышение температуры стали, устанавливаются изоляционные прокладки. Сборка магнитопровода впереплет ведётся путём чередования слоя листов, разложенных по положению 1, со слоем листов, разложенных по положению 2. В результате такой сборки после стяжки ярм прессующими балками и стержней бандажами из стеклоленты получается остов трансформатора, не требующий каких-либо добавочных креплений.
-
Какую форму обычно имеют листы шихтованного магнитопровода, если они изготовлены из горячекатанной и если из холоднокатаной стали и почему?
Листы, из которых собирается шихтованный магнитопровод, имеют прямоугольную форму, если они штампуются из горячекатаной электротехнической стали. В настоящее время магнитопроводы трансформаторов изготовляются из холоднокатаной электротехнической стали, обладающей низкими удельными потерями и повышенной магнитной проницаемостью. При применении этой стали оказалось возможным повысить индукцию в стержне масляного трансформатора до 1,7 Тл (вместо 1,5 Тл у горячекатаной), что дало уменьшение его поперечного сечения, а следовательно, сокращение массы металла стали и обмоток трансформатора. Кроме того, при этом уменьшаются потери в стали и намагничивающий ток трансформатора. Однако вследствие резко выраженной анизотропии магнитных свойств холоднокатаной стали улучшение ее характеристик наблюдается только при совпадении линий индукции с направлением проката. При их несовпадении происходит резкое ухудшение характеристик. Поэтому при сборке магнитопровода из этой стали листы штампуются и укладываются так, чтобы поток проходил в них по направлению проката. Если взять листы прямоугольной формы, то в местах, где линии магнитного поля поворачиваются на 90° , будет наблюдаться увеличение потерь и падения магнитного напряжения, что приведет к ухудшению характеристик трансформатора. Во избежание этого при сборке магнитопровода из холоднокатаной стали применяют косые стыки.