1. 1.Упрощенная электрическая схема замещения трансформатора. Определение параметров упрощенной схемы замещения. Упрощенная векторная диаграмма трансформатора.

Векторная диаграмма нагруженного тм наглядно показывает соотношение между параметрами трансформатора. Для упрощения векторной диаграммы поступают следующим образом: в силовых тм, работающих с нагрузкой, близкой к номинальной, пренебрегают током хх и считают, что I₁=-I`<sub>2</sub>. Полученная в этом случае ошибка допустима. При данном упрощении изменится и схема замещения тм, приобретая упрощенный вид, т.к. не имеет ветви намагничивания и состоит только из последовательных участковr<sub>k</sub>=r<sub>1</sub>+r`₂иx_k=x₁+x`₂. Соответственно упрощенной схеме изменится и векторная диаграмма. Прямоугольный треугольник АВС – треугольник кз, для которого ВС =I₁r_k;CA=I₁Z_k;AB=I₁x_k. Упрощенную векторную диаграмму строят по заданным значениям напряжения, тока, коэффициента мощности и параметрам треугольника кз.

rк =r1+r'2– суммарное активное сопротивление первичной и приведенной вторичной обмоток; хк=хσ1+х'σ2-суммарное индуктивное сопротивление рассеяния первичной и приведенной вторичной обмоток;- ток, протекающий в первичной обмотке.- напряжение питания;r'2– приведенное активное сопротивление вторичной обмотки; – приведенное индуктивное сопротивление рассеяния вторичной обмотки;- ток ветви намагничивания трансформатора (ток ХХ).- приведенное напряжение на зажимах вторичной обмотки;Zн – общее сопротивление нагрузки.

Упрощенная векторная диаграмма трансформатора.

Векторная диаграмма нагруженного тм наглядно показывает соотношение между параметрами трансформатора. Для упрощения векторной диаграммы поступают следующим образом: в силовых тм, работающих с нагрузкой, близкой к номинальной, пренебрегают током хх и считают, что I₁=-I`<sub>2</sub>. Полученная в этом случае ошибка допустима. При данном упрощении изменится и схема замещения тм, приобретая упрощенный вид, т.к. не имеет ветви намагничивания и состоит только из последовательных участковr<sub>k</sub>=r<sub>1</sub>+r`₂иx_k=x₁+x`₂. Соответственно упрощенной схеме изменится и векторная диаграмма. Прямоугольный треугольник АВС – треугольник кз, для которого ВС =I₁r_k;CA=I₁Z_k;AB=I₁x_k. Упрощенную векторную диаграмму строят по заданным значениям напряжения, тока, коэффициента мощности и параметрам треугольника кз.

I1rк –суммарное активное падение напряжения на обмотках;jI1 хк - суммарное индуктивное падения напряжения на обмотках.- ток, протекающий в первичной обмотке;

- напряжение первичной обмотки;- приведенный ток вторичной обмотки;- приведенное напряжение на зажимах вторичной обмотки

2.Устройство,принцип действия, режимы работы ам

Неподвижная часть АМ, называемая статором, представляет собой полый шихтованный цилиндр (сердечник статора) с продольными пазами на внутренней поверхности, располагаемый внутри одного из элементов оболочки машины, называемого станиной. В пазах сердечника статора уложена обмотка статора. Сердечник статора изготовлен из листовой электротехнической стали Листы электротехнической стали изолированы друг от друга. Вращающаяся часть АМ, называемая ротором, располагается во внутренней полости сердечника статора и состоит из сердечника ротора, обмотки и вала. Ротор и статор разделены воздушным зазором. На наружной поверхности сердечника ротора имеются продольные пазы, в которых размещается обмотка ротора. Ротора могут выполняться двух видов: фазные и кз. Обмотка фазного ротора подобна обмотке статора, и клеммы начал ее фаз электрически соединяются с контактными кольцами на валу, изолированными друг от друга и от вала. Обмотка кз ротора отливается из сплава алюминия. Сплав заполняет пазы сердечника ротора и электрически соединяет их между собой торцевыми замыкающими. На валу расположены два подшипника, устанавливаемые в подшипниковых щитах,которые крепятся к станине. На станине располагается коробка выводов, внутри которой закреплены клеммы обмотки статора и к ним подводится питающее напряжение. Вращающееся поле статора пересекает проводники обмотки ротора и наводит в них ЭДС и т.к. обмотка ротора замкнута, то в стержнях возникают токи. Взаимодействие этих токов с полем статора создает на проводниках обмотки ротора электромагнитные силы F_ПР, направление которых определяется по правилу левой руки. Силы F_ПР стремятся повернуть ротор в направлении вращения магн. Поля статора. Совокупность сил F_ПР , приложенных к отдельным проводникам, создает на роторе электромагнитный момент М, приводящий его во вращение со скоростью п₂.Скорость вращения ротора п₂ АД всегда меньше скорости вращения поля п₁. Разность скоростей ротора и вращающегося поля статора характеризуется скольжением S=(n₁-n₂)/n₁.

Двигательный режим. .()

Под действи­ем электромагнитного вращающего момента ротор АД приходит во вращение с частотой п2<п1 в сторону вращения поля статора. Если вал АД ме­ханически соединить с валом какого-либо исполни­тельного механизма, то врашающий момент двигателя М преодолев противодействующий момент М_нагр исполнительного механизма(ИМ), приведет меха­низм во вращение. Следовательно, электрическая мощность Р1, поступающая в двигатель из сети, в основной своей части преобразуется в механиче­скую мощность P2 и передается ИМ.

Генераторный режим.()

Если обмотку статора включить в сеть, а ротор АМ посредством приводного двигате­ля(ПД), являю­щегося источником механической энергии, вращать в направле­нии вращения магнитного поля статора с частотой п2>п1, то направление движения ротора относительно поля статора изме­нится на обратное (по сравнению с двигательным режимом ра­боты этой машины), так как ротор будет обгонять поле статора. При этом скольжение станет отрицательным, а ЭДС, наведенная в обмотке ротора, изменит свое направление. Элек­тромагнитный момент на роторе М также изменит свое направ­ление, т. е. будет направлен встречно вращающемуся магнитному полю статора и станет тормозящим по отношению к вращаю­щемуся моменту приводного двигателя М. В этом случае мех. мощность ПД в основной своей части будет преобразована в электрическую активную мощность Р2 переменного тока.

Режим торможения (противовключения). ()

Если у работающего трехфазного АД поменять местами любую пару подходящих к статору из сети присоединительных проводов, то вращающееся поле статора изменит направление вращения на обратное. При этом ротор АМ под действием сил инерции будет продолжать вращение в прежнем направле­нии. Другими словами, ротор и поле статора АМ будут вращаться в противоположных направлениях. В этих условиях электромагнитный момент АМ, направленный в сторону вращения поля статора, будет оказывать на ротор тор­мозящее действие. Этот режим работы АМ называется электромагнитным торможением противо­включением. Активная мощность, поступающая из сети в АМ при этом режиме, частично затрачивается на компенсацию меха­нической мощности вращающегося ротора, т. е. на его тормо­жение.