Новгородский строительный колледж

Краткий конспект лекций

по курсу МДК 01.01 «Электрические машины»

для студентов заочного отделения

Краткий конспект лекций по курсу МДК 01,01 «Электрические машины» служит хорошей помощью для студентов заочников, у которых нет литературы достаточной для изучения материала, а также для студентов дневного отделения.

В конспект лекций не вошло введение исторического развития электрических машин и современное состояние их развития. Этот материал хорошо изложен в (л – 15). В конспект лекций не вошёл раздел по микромашинам.

Весь курс состоит из четырёх разделов:

Раздел iТрансформаторы;

Раздел II Асинхронные машины;

Раздел III Машины постоянного тока;

Раздел IV Синхронные машины.

Содержание

I Трансформаторы……………………………………………..………………………...…6

1.1. Устройство трансформатора…………………………………………………….…..6

1.1.1. Шихтовка железа стержневого трансформатора………………………….…..6

1.2.Однофазные трансформаторы. Холостой ход однофазного трансформатора.…...7

1.2.1.Ток холостого хода……………….…………………………………………..….7

1.2.2.Потери при холостом ходе трансформатора………………………………..….8

1.2.3.Схема замещения трансформатора при холостом ходе………………….…....8

1.2.4.Определение параметров экспериментально zm, xm,rm…………………..…..9

1.3. Работа однофазного трансформатора под нагрузкой…………………………..…..9

1.3.1 Физические процессы в трансформаторе при нагрузке………………….……10

1.3.2. Векторная диаграмма трансформатора при нагрузке………………………...10

1.3.3.Схема замещения трансформатора при нагрузке………………………….…..11

1.4. Режим короткого замыкания однофазного трансформатора…………………..…..12

1.4.1. Векторная диаграмма трансформатора при коротком замыкании………..…12

1.4.2. Потери при коротком замыкании………………………………………………13

1.4.3. Экспериментальное определение параметров короткого замыкания……….13

1.4.4. Треугольник короткого замыкания……………………………………………13

1.5. Совмещение режимов……………………….……………………………………….14

1.6. Трехфазные трансформаторы……………………….………………………….…...16

1.6.1. Группы соединения трансформаторов…………………………………….…..17

1.7. Холостой ход трехфазного трансформатора……………………………………….18

1.7.1. Групповой трансформатор……………………….………………………….…20

1.7.2. Трехстержневой трансформатор……………………….………………………20

1.8. Параллельная работа трансформаторов………………………………………….…20

1.8.1. Параллельная работа трансформаторов при неравенстве коэффициентов трансформации………………………………………………..…………………….…21

1.8.2. Параллельная работа трансформаторов при неравенстве напряжений

короткого замыкания…..……….……………………….………………………….…22

1.8.3. Параллельная работа трансформаторов с различными группами

соединения……………………………………………………………………………..22

1.9. Переходные режимы трансформаторов……………………….……………………23

1.9.1. Переходный процесс при включении трансформатора в холостую……...…23

1.9.2. Переходный процесс при коротком замыкании трансформатора……….…..25

1.9.3. Переходные процессы, вызванные перенапряжением……………………..…26

II Асинхронные машины…………………………………………………………….….…29

2.1. Устройство и принцип действия асинхронного двигателя…………………….…29

2.1.1. Принцип создания вращающего магнитного поля статорной обмоткой……29

2.1.2. Принцип действия асинхронного двигателя………………………………..…29

2.2. Общие вопросы машин переменного тока…………………………………….……30

2.2.1. Обмотки машин переменного тока……………………….……………………30

2.2.2. Электродвижущая сила (ЭДС) обмотки машин переменного тока…….……34

2.2.3. Намагничивающая сила обмоток машин переменного тока…………………37

2.3. Рабочий процесс асинхронного двигателя…………………………………….……42

2.3.1. Режимы работы асинхронной машины……………………………………..….42

2.3.2. Режим двигателя……………………….……………………………………..…43

2.3.3. Трехфазная асинхронная машина при вращающемся роторе……………..…43

2.3.4. Привидение параметров роторной обмотки к статорной………………….…45

2.3.5. Приведение асинхронного двигателя к эквивалентному трансформатору.…46

2.3.6. Схема замещения роторной цепи……………………….……………………...46

2.3.7. Векторная диаграмма асинхронного двигателя……………………………....46

2.3.8. Схемы замещения асинхронной машины……………………………….…...…47

2.4. Вращающий момент асинхронной машины…………………………………………49

2.4.1. Вращающий (электромагнитный) момент асинхронной машины……….….49

2.4.2. Максимальный (критический) момент. ………………………………….……52

2.4.3. Расчетная формула момента. ……………………………………………….….52

2.4.4. Влияние высших гармоник магнитного поля на работу асинхронной

машины……………………….……………………….………………………….…..…53

2.5. Круговая диаграмма асинхронной машины……….………………………….…..…55

2.6. Пуск трехфазных асинхронных двигателей…………………………………….…..57

2.6.1. Пуск под номинальным напряжением (прямой пуск) ……………………….58

2.6.2. Пуск при пониженном напряжении………………………………………...….58

2.6.3. Пуск двигателя с фазным ротором……………………………………………..59

2.7. Асинхронные двигатели с обмоткой ротора специального исполнения………….60

2.7.1. Короткозамкнутый асинхронный двигатель с глубоким пазом на роторе….60

2.7.2. Короткозамкнутый асинхронный двигатель с двойной клеткой на роторе…62

2.8. Регулирование частоты вращения асинхронных двигателей…………………...…64

2.8.1. Регулирование частоты вращения двигателя изменением частоты…………64

2.8.2. Регулирование частоты вращения двигателя путем изменения числа пар полюсов………………………………………………………………………………...65

2.8.3. Регулирование частоты вращения двигателя сопротивлением в цепи

ротора (с фазным ротором) ……………………….……………………………….….67

2.8.4. Регулирование частоты вращения изменением подводимого напряжения....67

2.9. Асинхронная машина в качестве генератора………………………………….……67

2.9.1. Векторная диаграмма асинхронного генератора…………………………...…68

2.9.2. Однофазный двигатель……………………….…………………………………68