- •В.М.Безрученко Електричні машини
- •Історія розвитку і роль електричних машин в електрифікації народного господарства.
- •В.2. Перетворення енергії в електричних машинах. Найпростіший генератор змінного струму.
- •В.3. Випрямлення змінного струму в постійний за допомогою колектора. Найпростіший генератор постійного струму.
- •В.5.Елеістромагнітні співвідношення при енергоперетворенні
- •В.6 Класифікація електричних машин і їх номінальні величини
- •В.7. Матеріали, що застосовуються в електромашинобудуванні
- •Розділ 1 машини постійного струму Частина 1. Принцип дії і будова машини постійного струму.
- •1.1 Принцип, дії. Машини постійного струму. Електричні градуси.
- •1.2. Будова машини постійного струму
- •2.1.Основний магнітний потік і потік розсіювання. Індукція у повітряному проміжку.
- •2.2 Ділянки магнітного кола. Принцип визначення основної мрс.
- •2.3 Магнітна характеристика і коефіцієнт насичення
- •3.1 Будова обмоток
- •3.2 Проста петлева обмотка
- •3.3 Проста хвилева обмотка
- •3.4. Складні обмотки
- •3.5.Умови симетрії обмоток.
- •3.6.Зрівнювальні з’єднання.
- •3.7 Ерс і електромагнітний момент
- •3.8 Співставлення обмоток різних типів
- •Часина 4. Реакція якоря машини постійного струму Магнітне поле машини при навантаженні. Поперечна та повздовжня реакції якоря.
- •4.2 Лінійне навантаження та мрс якоря
- •4.3 Спотворююча і розмагнічуюча дія поперечної реакції якоря
- •4.4 Напруга між колекторними пластинами, їх кількість і діаметр колектора
- •4.5 Заходи по боротьбі зі спотворюючою дією поперечної реакції якоря
- •Частина 5. Комутація
- •5.1 Іскріння на колекторі
- •5.2 Процес комутації і ерс в комутованій секції
- •5.3 Прямолінійна комутація
- •5.4 Сповільнена і прискорена комутація
- •5.5 Реактивна ерс і способи її зменшення
- •5.6 Комутаційна ерс і додаткові полюси
- •5.7 Зона комутації
- •5.8 Коловий вогонь і причини його виникнення
- •5.9 Експериментальна перевірка і налагодження додаткових полюсів
- •Частина 6. Генератори постійного струму
- •6.1. Способи збудження машин постійного струму
- •6.2 Генератор незалежного збудження
- •6.3 Умови самозбудження генератора
- •6.4. Генератор паралельного збудження
- •6.5 Генератор послідовного збудження
- •6.6 Генератор змішаного збудження
- •6.7. Паралельна робота генераторів
- •6.8. Тахогенератори
- •Частина 7. Двигуни постійного стуму
- •7.1 Основні поняття і рівняння
- •7.2 Запуск двигунів в хід
- •7.3 Двигун паралельного збудження
- •7.4. Двигун незалежного збудження
- •7.5 Двигун послідовного збудження.
- •7.6 Двигун змішаного збудження
- •7.7. Регулювання частоти обертання
- •7.8. Електричне гальмування двигунів постійного струму
- •Трансформатори Частина 8. Робочий процес трансформатора
- •8.1 Призначення області використання трансформаторів
- •8.2. Принцип дії трансформатора
- •8.3.Будова трансформаторів
- •8.4.Рівняння ерс трансформатора
- •8.5. Рівняння мрс трансформатора
- •8.6. Приведеним трансформатор
- •8.7. Схема заміщення приведеного трансформатора
- •8.8. Режим холостого ходу трансформатора
- •8.9. Режим короткого замиканим трансформатора
- •8.10. Режим навантажений трансформатора
- •8.11. Зміна напруги і зовнішня характеристика трансформатора
- •9.1. Призначення і принцип виконання трифазного трансформатора
- •9.2. Групи з'єднань трифазних трансформаторів
- •9.3.Паралельна робота трансформаторів
- •9.4. Автотрансформатор
- •9.5. Зварювальний трансформатор
- •9.6. Вимірювальні трансформатори
- •Розділ третій електричні машини змінного струму Частина 10. Загальні питання теорії машин змінного струму.
- •10.1. Принцип виконаний обмоток статора
- •10.2. Створення магнітного поля, що обертається
- •11.1. Принцип дії асинхронного двигуна. Ковзання
- •11.2. Будова асинхронних машин
- •11.2. Режими роботи асинхронних машин
- •11.4. Основні рівняння заміщення асинхронного двигуна
- •11.5. Робочий процес і енергетична діаграма асинхронного двигуна
- •11.6. Обертальний момент асинхронного двигуна
- •11.7. Механічна характеристика асинхронної машини
- •11.8. Запуск в хід асинхронних двигунів
- •11.9. Короткозамкнені асинхронні двигуни з підвищеним пусковим моментом
- •11.10. Регулювання частоти обертання асинхронних двигунів
- •11.11. Однофазні асинхронні двигуни
- •11.12. Конденсаторні (двофазні) асинхронні двигуни
- •11.13. Сельсини
- •11.14 Асинхронні тахогенератори
- •Частина 12. Синхронні машини.
- •12.1. Принцип дії синхронних машин
- •12.2. Конструктивні типи і будова синхронних машин.
- •12.5. Реакція якоря синхронного генератора
- •12.4. Ерс синхронного генератора
- •12.5. Характеристики і зміна напруги синхронного генератора
- •12.6. Потужність і електромагнітний момент синхронної маншини
- •12.7. Синхронні двигуни.
- •Розділ четвертий навантажувальна здатність і техніко-єкономічні показники електричних машин Частина 13. Втрати енергії і ккд електричних машин і трансформаторів
- •13.1 Класифікація втрат
- •13.2. Ккд і його визначення
- •Частина14. Нагрів і охолодження електричних машин і трансформаторів
- •14.1. Перегрів і його визначення
- •14.2. Нагрівання і охолодження твердого тіла
- •14.3. Нагрівання машин при різних номінальних режимах роботи
- •14.4. Охолодження машин і трансформаторів
- •15.1. Електрична стала.
- •15.2. Вилив частоти на розміри трансформаторів
- •15.3. Техніко-економічні показники тягових двигунів
- •15.3.Вибір електродвигуна в залежності від умов його роботи
9.4. Автотрансформатор
Це такий трансформатор, у якого між первинною і вторинною обмотками є не тільки магнітний, але і електричний (гальванічний) зв'язок. Автотрансформатори можуть бути підвищувальними іпонижувальними, одно- читрифазними.
Розглянемо принцип роботи на прикладі однофазного понижувального автотрансформатора, схема якого представлена на рис. 9.6.
В режимі холостого ходу струм, що проходить по обмотціА-Х призводить до появи магнітного потоку, який індукує в кожному витку ЕРС;отже, на затискачахах з'явиться ЕРС, деі - кількості витків, ввімкнених відповідно між затискачами,і; - коефіцієнт трансформації.
Рис.9.6.Схема
трансформатора
(9.2)
Однак струм тече тільки по частині обмоткиА-а, а на ділянціа-х проходить струм, рівний геометричній сумі; тоді з урахуванням (9,2)
(9.3)
Виявляється, що струм у "вторинній" обмотці автотрансформатора менше вторинного струму в звичайному трансформаторі; це означає, що при одній і тій же густині струму переріз проводу "вторинної" обмотки автотрансформатора може бути менше, ніж у звичайного автотрансформатора.
Частина обмотки А-а повинна мати такий самий переріз, як і у звичайного трансформатора, так як по ній проходить струм. Однак її число витків
(9.4)
менше, ніж у первинної обмотки звичайного трансформатора
Таким чином, згідно рівнянь (9.3) і (9.4), затрати міді в автотрансформаторі в цілому також можуть бути менші, ніж у звичайного трансформатора. Зменшення кількості обмотувальної міді в такій же мірі викличе і зменшення в ній електричних втрат.
Для будь-якого трансформатора існує поняття розрахункової (електромагнітної) потужності, якою визначаються всі його розміри:. Згідно виразу (8.4), ЕРС і пропорційні магнітному потокові, який можна представити як добуток індукціїВ на площу поперечного перерізу сталі магнітопроводу; значить, і, ввівши деяку сталус, отримаємо. Якщо густина струму в обмотці, а площа поперечного перерізу провідника (міді) то. Отже,, тобто при заданих значенняхВ ірозміри магнітопроводу і обмотки визначаються значенням потужності. .
У звичайному трансформаторів розрахункова потужність обох обмоток
(9.5)
Розрахункова потужність автотрансформатора може бути представлена у вигляді суми потужностей на ділянці А-а іа-х, тобто
(9.6)
З урахуванням (9.4)
(9.7)
Підставивши (9.3) і (9.7), отримаємо
(9.8)
Поділивши (9.8) на (9.5), побачимо, що розрахункова потужність автотрансформатора і, значить, його розміси складають частину потужності звичайного трансформатора
(9.9)
Величину кв називаютькоефіцієнтом, вигідності. Очевидно,чим менше значення к, тим, менше к&, тобто тим вигідніше застосування автотрансформатора.
Фізично це пояснюється тим, що в автотрансформаторі частина енергії передається із первинного кола до вторинного гальванічним шляхом (по дротам), так як вторинне коло електрично зв'язана, з первинним. При вигідність використання автотрансформатора зменшується; при цьому звичайно, відповідно.
Автотрансформатори малої потужності широко використовують в пристроях зв'язку і автоматики, радіоапаратурі, і лабораторних стендах. Останнім часом застосовують також автотрансформатори великої потужності, за посередництвом яких з'єднують високовольтні мережі різних напруг (110, 154, 220, 330, 500 кВ).
Суттєвим недоліком, автотрансформаторів є те, що вторинне коло у них електрично з'єднане з первинним. При цьому обмоткиНН і підключені до них споживачі повинні мати таку ж ізоляцію по відношенню до землі, як обмоткаВН і первинне коло. З тієї ж причини в цілях забезпечення електробезпеки не допускається використання автотрансформаторів для живлення кіл низької напруги від мережі високої напруги.