17. Регулирование скорости двигателя последовательного возбуждения изменением потока, введением сопротивления в цепь якоря, изменением напряжения цепи. Двигатели смешанного возбуждения

Электрические и механические процессы в двигателе последовательного возбуждения протекают аналогично процессам двигателя параллельного возбуждения при регулировании скорости теми же способами. Отличие состоит в том, что одновременно и в одном направлении изменяются ток якоря и магнитный поток. Это приводит к более резкому изменению момента. Возникает больший динамический момент, и скорость вращения якоря изменяется интенсивнее.

1. Изменение потока (шунтирование ОВ, шунтирование ОЯ)

n= -

а) шунтирование ОВ ( возрастает, следовательно ток возбуждения меньше тока якоря): =

б) шунтирование ОЯ ( возрастает следовательно ток возбуждения больше тока якоря): =

= – коэф-т шунтирования

Пунктиры – шунтирование, сплошная – нет шунтирования

2. Введение сопротивления

(это r_pa на скане, а не М_ра)

3. Изменение напряжения

Зависимость такая же, как и у ДПрВ (то есть при повышенном напряжении ветвь гиперболы становится выше, а при пониженном – ниже).

Двигатели смешанного возбуждения.

Применяются в условиях, когда требуется значительный пусковой момент, быстрое ускорение при пуске и допустимы большие изменения частоты вращения при изменении нагрузки.

Двигатели со смешанным включением ОВ не применяются. При согласном включении поток возрастает с возрастанием нагрузки, поэтому механическая характеристика по сравнению с ДПрВ более мягкая, а с ДПсВ более жёсткая.

На лекциях рисовали такое:

Эти рисунки были в конспектах прошлых лет

Трансформаторы

1. Типы трансформаторов и элементы их конструкции. Принцип действия трансформатора.

Трансформатор – это электромагнитный аппарат, служащий для преобразования переменного тока одного напряжения в переменный ток другого напряжения той же частоты.

W₁ – число витков первичной обмотки

W₂ – число витков вторичной обмотки

Ф_с – результирующий поток

Г – генератор переменного тока

Z_нг – сопротивление нагрузки

Разделение по применению:

1) Силовые – это трансформаторы, связывающие энергосистемы с разными номинальными напряжениями, и работающие в различных электрических сетях. (обычно S > 5кВА)

2) Трансформаторы автономных источников питания – могут иметь иную, зачастую повышенную, частоту, вплоть до радиочастот.

3) Специальные – используются во всяких измерительных приборах, в сварочных/печных аппаратах и т.п.

Типы трансформаторов:

1) Однофазные

2) Трёхфазные

3) Двухобмоточные (1 первичная и 1 вторичная обмотки)

4) Многообмоточные (1 первичная и несколько вторичных обмоток)

Типы ТР с двумя первичными обмотками (инфа из учебника, в лекции она не говорила этого вроде как):

1) Повышающий трансформатор – первичная обмотка низшего напряжения (НН)

2) Понижающий трансформатор – первичная обмотка высшего напряжения (ВН)

Автотрансформатор – это трансформатор, у которого обмотки имеют как магнитную связь, так и электрическую связь.

По конструкции сердечника:

1) Стержневые

2) Броневые

3 ) Бронестержневые

Магнитопровод бронестержневого однофазного трансформатора. Первичная обмотка слева, вторичная справа.

Т Р со стержневым сердечником:

Два стержня – «С»

2 ярма – «Я»

Первичная обмотка – «1»

Вторичная обмотка – «2»

ТР со броневым сердечником:

1 стержень – «С»

Развитое Ярмо – «Я»

Первичная обмотка – «1»

Вторичная обмотка – «2»

3хфазный трансформатор, соединение звездой:

О бычно у трёхфазных трансформаторов бронестержневой вид магнитопровода:

1 — стержень (между обмотками); 2 — ярмо; 3 — крайний стержень

Основные элементы трансформатор:

1. Сердечник.

Собирают из отдельных листов (чтобы уменьшить потери на вихревые токи – поток рассеяния замыкается по тонкому листу, а не по всему сердечнику) – этот процесс называется шихтованием; листы изолируют специальным лаком.

δ= 0,28; 0,35; 0,5 мм – толщина листов (в лекции написано 0,28…0,35 мм)

Сердечник состоит из стержня, который состоит как раз из листов, и ярма, который является прямоугольником по форме.

В начале шихтуют нижнее ярмо и стержни, на стержни надевают катушки, а потом делают верхнее ярмо.

а — однофазный стержневой трансформатор; б — трёхфазный стержневой трансформатор.

2. Обмотки.

Изготавливаются из медного или алюминиевого провода круглого или прямоугольного сечения.

Концентрические – ближе к стержню обмотка НН, так как облегчается изоляция обмотки от стержня. Виды: многослойная, винтовая, непрерывная, спиральная и т. д.

Чередующиеся – обмотки НН и ВН чередуются по высоте стержня; имеют более полную электромагнитную связь, но сложнее в изготовлении и сложное соединение обмоток.

3. Бак (с трансформаторным маслом, но существуют ещё и сухие трансформаторы, где охладителем является воздух; где охладитель масло, то это масляный трансформатор). Силовые трансформаторы в основном масляные.

Есть трубы, по которым вследствие естественной конвекции сверху вниз циркулирует масло. Также есть маслорасширитель, в которое попадает масло при высоких температурах, чтобы не повышалось давление.

4. Вводы высокого напряжения (ВН) и низкого напряжения (НН) изготовленных из специального стекла или фарфора.

5. Маслоохлаждение (вентилятор или воздух).

6. 

Принцип действия:

Первичная обмотка трансформатора подключается к сети с синусоидальным напряжением U₁ => в обмотке возникает ток I₁ => ток создаёт синусоидально изменяющийся магнитный поток Ф, замыкающийся по магнитопроводу => поток Ф индуцирует ЭДС как в первичной обмотке, так и во вторичной обмотке => при подключении к вторичной обмотке нагрузки в этой обмотке возникает вторичный ток I₂ и на её зажимах устанавливается некоторое напряжение U₂ => Результирующий магнитный поток магнитопровода Ф_с создаётся током обеих обмоток => Изменение нагрузки приводит к новым изменениям токов и к новому равновесию системы.

Если трансформатор включить на постоянный ток, то он может сгореть, так как через первичную обмотку потечёт очень большой ток (так как сама обмотка практически не будет иметь сопротивления).