- •1.Основные физические законы электромеханического преобразователя энергии.
- •1.1 Закон электромагнитной индукции.
- •1.2 Закон электромагнитного взаимодействия.
- •1.3 Законы электромеханики.
- •1.4 Сердечники магнитопроводов электрических машин.
- •1.5 Обмотки электрических машин.
- •1.6 Потери энергии и коэффициент полезного действия
- •1.7 Нагревание и охлаждение электрических машин
- •2.1 Назначение и общие сведения о трансформаторах.
- •2. Трансформаторы
- •2.2 Основы теории однофазного трансформатора. Режим холостого хода.
- •2.3 Векторная диаграмма трансформатора в режиме холостого хода.
- •2.4 Уравнения, схема замещения нагруженного однофазного трансформатора. (Рабочий режим).
- •2.5 Изображение векторной диаграммы приведенного трансформатора.
- •2.6 Опытное определение параметров схемы замечания трансформаторов. Опыты холостого хода и короткого замыкания.
- •2.7 Вторичное напряжение трансформатора. Внешняя характеристика.
- •2.8 Мощность потерь и к.П.Д. Трансформатора.
- •2.9 Магнитные системы трехфазных трансформаторов.
- •2.10 Схемы и группы соединений трёхфазных трансформаторов.
- •2.11 Параллельная работа трансформаторов.
- •2.12 Автотрансформаторы.
- •Специальные трансформаторы
- •2.13.1 Трансформаторы частоты.
- •2.13.2 Трансформатор числа фаз.
- •2.13.3 Трансформаторы для электрических печей.
- •2.13.4 Сварочные трансформаторы.
- •2.13.6 Трансформаторы звуковой и ультразвуковой частот. Реакторы.
- •2.13.7 Измерительные трансформаторы.
- •2.13.8 Трансформаторы тока.
- •2.13.9 Трансформаторы напряжения.
- •Асинхронные электрические машины.
- •3.1 Области применения. Конструкция асинхронных машин.
- •3.2 Обмотки асинхронных машин.
- •3.3 Энергетические диаграммы асинхронных машин.
- •3.4 Схема замещения трехфазной асинхронной машины.
- •3.5 Опытное определение параметров схемы замещения асинхронной машины.
- •3.6 Электромагнитный момент асинхронной машины.
- •3.7 Механические характеристики электрических машин и производственных механизмов
- •3.8 Совместная механическая характеристика электрического двигателя и производственного механизма.
- •3.9 Пуск асинхронных двигателей.
- •3.10 Регулирование частоты вращения асинхронных двигателей.
- •3.11 Однофазные двигатели
- •3.12 Асинхронные машины автоматических устройств.
- •3.13 Специальные асинхронные машины.
2.7 Вторичное напряжение трансформатора. Внешняя характеристика.
Важное значение имеет напряжение на вторичных выводах трансформаторах, т.к. к этой обмотке присоединяются осветительные приборы, технические устройства, электрические машины.
Если напряжение на осветительных лампах мало, они горят тускло, если мало напряжения питания асинхронного двигателя, например, на 10% от номинального, то момент двигателя уменьшаются на 19% и может стать недостаточным для технологической машины приводом которого является этот асинхронный двигатель.
Об изменении вторичного напряжения трансформатора судят по его процентному изменению – процентное изменение вторичного напряжения.

Определяется
при:
=
;
;
.
Практически
вычислить процентное изменение
вторичного напряжения по проведенной
формуле неудобно из-за значительных
погрешностей, т.к.
и
мало отличаются друг от друга.
Величину
можно получить по заданной нагрузке и
паспортным данным трансформатора при
расчетным путем. Для этого введем
понятие коэффициента нагрузки
трансформатора
тогда
где
фазовый сдвиг тока и напряжение нагрузки.
- активная составляющая напряжения
короткого замыкания.
- реактивная составляющая напряжения
короткого замыкания.
Можно
найти
и
иначе:


мощность, отвечающая номинальным потерям
при опыте короткого замыкания, Вт
номинальная мощность трансформатора,
кВА;
- напряжение короткого замыкания в
процентах.
Зависимость
вторичного напряжения
трансформатора от нагрузки
называют
внешней характеристикой. Напомним что
в силовых трансформаторах за номинальное
вторичное напряжение принимают напряжении
на зажимах вторичной обмотки в режиме
Х.Х. и при номинальном первичном
напряжении.
Вид
внешней характеристики (Рис.2.13) зависит
от характера нагрузки трансформатора
(
).
Внешнюю характеристику можно построить
путем расчета
для разных значений ![]()

Рисунок 2.13 Внешняя характеристика трансформатора
2.8 Мощность потерь и к.П.Д. Трансформатора.
Работа трансформатора сопровождается магнитными и электрическими потерями.
Уравнение баланса мощностей в цепи трансформатора
![]()
где
активная мощность, поступающая из сети;
–
активная мощность потребителя;
–
мощность магнитных потерь в стали;
- мощность электрических потерь в
проводах обмоток.
Магнитные
потери связаны с перемагничиванием
магнитопроводе и возникновением в нем
вихревых токов. При неизменных значения
первичного напряжения и частоты
переменного тока эти потери практически
не зависят от нагрузки трансформатора
и соответствуют мощности
измеренной
при опыте холостого хода.
Электрические
потери определяют нагрев обмоток
трансформатора, зависят от токов в них,
т.е. от нагрузки трансформатора, и находят
по данным опыта короткого замыкания,
как
К.п.д. трансформатора при любой нагрузке можно найти так:
Отсюда
можно найти значение коэффициента
нагрузки
, при котором к.п.д. максимален. Приравняв
нулю производную
получим:
![]()
Мощности
приёмников достигает наибольшего
значения
при таком коэффициенте нагрузки
,
когда магнитные и электрические потери
одинаковы, что отвечает равенству
,
откуда

Учитывая,
что большинство трансформаторов
эксплуатируются при коэффициенте
нагрузки
их рассчитывают так, чтобы отношение
что обеспечивает для трансформаторов
средней и большой мощности наибольший
к.п.д.
и выше, а для трансформаторов малой
мощности
.
На (Рис. 2.9) приведена зависимость
от
.

Рисунок 2.14 Зависимость к.п.д. трансформатора от коэффициента нагрузки.
