Эдс индукции (закон Фарадея)

Фарадей на основе своих опытов показал, что всякий раз, когда происходит изменение сцепленного с контуром потока магнитной индукции, в контуре возникает индукционный ток. Возникновение индукционного тока указывает на наличие в цепи ЭДС.

Закон можно сформулировать так:

ЭДС электромагнитной индукции в контуре численно равна и противоположна по знаку скорости изменения магнитного потока сквозь поверхность, ограниченную этим контуром.

. (3.33)

Кпд трансформатора

В трансформаторе нет подвижных частей, поэтому потери энергии в нем идут только на нагревание обмоток и сердечника. КПД зависит от нагрузки и у мощных трансформаторов достигает 98–99%. Наибольший КПД трансформатор имеет при такой нагрузке, когда его потери в меди становятся равными потерям в стали.

, (3.34)

где – КПД,

Р₂ – активная мощность на выходе трансформатора,

Р_ст – потери в стали,

Р_м – потери в меди.

3.4. Простейшие конструктивные схемы электрических машин с указанием основных элементов конструкции Однофазный двухобмоточный трансформатор

Трансформатор – это статическое электромагнитное устройство, имеющее две или более индуктивно связанные обмотки и предназначенное для преобразования посредством электромагнитной индукции одной или нескольких систем переменного тока в одну или несколько других систем переменного тока. Двухобмоточные трансформаторы имеют две гальванически несвязанные обмотки. Передача энергии из первичной цепи трансформатора во вторичную происходит через магнитный поток.

Основными частями трансформатора являются: магнитопровод, обмотки и охладительная система.

Магнитопровод – комплект пластин из электротехнической стали или другого ферромагнитного материала, собранный в определенной геометрической форме, предназначенный для локализации в нем основного магнитного поля трансформатора.

Обмотка – совокупность витков, образующих электрическую цепь, в которой суммируются ЭДС, наведенные в витках, с целью получения высшего, среднего или низшего напряжения, или с другой целью.

В двухобмоточном трансформаторе различают обмотку высшего напряжения, присоединяемую к сети более высокого напряжения, и обмотку низшего напряжения, присоединяемую к сети низшего напряжения (рис. 3.12).

Система охлаждения масляных трансформаторов – бак трансформатора, заливаемый маслом, а для мощных трансформаторов – охладители, вентиляторы, масляные насосы, теплообменники и т.д.

Рис. 3.13. Двухобмоточный трансформатор

Асинхронный двигатель

Статор электрических машин переменного тока несет на себе двух- или трехфазную обмотку, которая подключается соответственно к двух- или трехфазной сети переменного тока. Назначение статора с обмоткой – создание вращающегося магнитного поля.

Для трехфазной обмотки пространственный сдвиг составляет 120°. Для двухфазной обмотки пространственный и временной сдвиг составляет 90°.

Выводы фаз обмоток подключаются к трехфазной сети переменного тока через выводную коробку, расположенную на корпусе электрической машины.

Ротор набирается из пластин электротехнической стали, изолированных друг от друга. В пазах находится обмотка.

Принцип действия асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором: при подключении обмотки статора к сети переменного тока, в статоре практически мгновенно возникает вращающееся магнитное поле.

Вращающееся магнитное поле пересекает проводники обмотки ротора и по закону электромагнитной индукции наводит в них ЭДС Е₂. Направление ЭДС Е₂ определяем по правилу правой руки. Так как обмотка ротора – короткозамкнутая, в ней возникает ток I₂. В магнитном поле, создаваемом полюсами, появляются проводники с током I₂. На них, по закону Ампера, будет действовать сила, направление которой определяется правилом левой руки. За счет пары сил F₂ возникает вращающий момент М_2П – вращающий момент на валу двигателя при ω=0. Ротор приходит во вращение в направлении, совпадающем с направлением вращающегося магнитного поля (рис 3.14).

Для нормальной работы асинхронного двигателя необходимо выполнение условия . Данное неравенство характеризуется специальной величиной, которая обозначаетсяS и называется скольжением.

. (3.35)

Рис. 3.14. Асинхронный двигатель