- •Машины постоянного тока…
- •4.2 Типовые режимы.
- •4.2.1 Типовой режим s1 - продолжительный режим.
- •5. Магнитная цепь машин постоянного тока.
- •7.Реакция якоря при смещённых с геометрической нейтрали щётках.
- •6.Реакция якоря при установленных на геометрическую нейтраль щётках.
- •8.Электромагнитный момент, развиваемый якорем машины постоянного тока.
- •9.Причины искрения под щёткой в машинах постоянного тока.
- •10.Прямолинейная коммутация.
- •11.Характеристики генератора независимого возбуждения.
- •12.Самовозбуждение генератора параллельного возбуждения.
- •13.Характеристики генератора смешанного возбуждения.
- •14.Потери и кпд двигателя постоянного тока.
- •16.Характеристики двигателя последовательного возбуждения.
- •15.Характеристики двигателя параллельного возбуждения.
- •17.Характеристики двигателя смешанного возбуждения.
- •18.Регулирование частоты вращения двигателей постоянного тока.
- •19.Пуск двигателей постоянного тока: прямое включение, от вспомогательного преобразователя и с помощью пускового реостата.
- •20.Торможение двигателей постоянного тока.
- •Синхронные машины переменного тока.
- •22.Образование вращающегося магнитного поля при двухфазной и трёхфазной системе.
- •23.Мдс обмоток синхронных машин переменного тока.
- •24.Принципы выполнения и схемы обмоток машин переменного тока.
- •25.Назначение синхронного генератора и двигателя.
- •1. Электродвигатели постоянного тока, с якорем на постоянных магнитах;
- •26.Способы возбуждения синхронных машин.
- •27.Преимущества и недостатки синхронного двигателя.
- •2. Асинхронный пуск двигателя.
- •28. Реакция якоря синхронного генератора при активной, индуктивной, ёмкостной и смешанной нагрузках.
- •29.Магнитные потоки и эдс синхронного генератора.
- •1. Намагничивающая сила обмотки возбуждения f/ создает магнитный поток возбуждения Фу, который индуктирует в обмотке статора основную эдс генератора е0.
- •30.Холостой ход синхронного генератора.
- •31.Параллельная работа синхронного генератора с сетью.
- •1. Точная;
- •2. Грубая;
- •3. Самосинхронизация.
- •32.Электромагнитная мощность синхронной машины.
- •33.Регулирование активной и реактивной мощностей синхронного генератора.
- •34.Внезапное короткое замыкание синхронного генератора.
- •1. Механические и термические повреждения электрооборудования.
- •2. Асинхронный пуск двигателя.
- •1. Пуск с помощью вспомогательного двигателя.
- •2. Асинхронный пуск двигателя.
- •1. Пуск с помощью вспомогательного двигателя.
- •2. Асинхронный пуск двигателя.
- •1. Намагничивающая сила обмотки возбуждения f/ создает магнитный поток возбуждения Фу, который индуктирует в обмотке статора основную эдс двигателя е0.
- •Асинхронные машины переменного тока.
- •37.Конструкция асинхронного двигателя.
- •2.8/1.8 А – отношение максимального тока к номинальному
- •1360 R/min – номинальная частота вращения, об/мин
- •Ip54 – степень защиты.
- •38.Работа асинхронной машины при вращающемся роторе.
- •2О если под действием спускаемого груза раскрутить ротор до скорости больше синхронной, то машина перейдет в генераторный режим
- •3Ежим противовключения, рис. 106.
- •39.Асинхронная машина с неподвижным ротором.
- •40.Переход от реального асинхронного двигателя к схеме замещения.
- •41.Анализ т-образной схемы замещения асинхронного двигателя.
- •42.Анализ г-образной схемы замещения асинхронного двигателя.
- •43.Потери асинхронного двигателя и кпд асинхронного двигателя.
- •44.Векторная диаграмма асинхронного двигателя.
- •47.Электромагнитная мощность и момент асинхронного двигателя.
- •48.Механическая характеристика при изменениях напряжения и сопротивления ротора.
- •1. При изменении подводимого к двигателю напряжения изменяется момент, т. К. Он пропорционален квадрату напряжения.
- •49.Паразитные моменты асинхронного двигателя.
- •50.Рабочие характеристики асинхронного двигателя.
- •51.Экспериментальное получение рабочих характеристик асинхронного двигателя.
- •52.Аналитический метод расчёта рабочих характеристик асинхронного двигателя.
- •53.Расчётно-графический метод определения рабочих характеристик асинхронного двигателя.
- •54.Пуск трёхфазного асинхронного двигателя.
- •1Вигатели с двойной «беличьей» клеткой.
- •2Лубокопазные двигатели.
- •55.Регулирование частоты вращения асинхронного двигателя: изменением p, f, s.
- •1.Частотное регулирование.
- •2. Изменение числа пар полюсов.
- •3. Изменение питающего напряжения
- •4.Изменение активного сопротивления цепи ротора.
- •57.Однофазные асинхронные двигатели.
- •56.Работа асинхронного двигателя при некачественной электроэнергии.
- •58.Использование трёхфазного асинхронного двигателя в режиме однофазного.
- •Трансформаторы.
- •60.Режим холостого хода трансформатора и принцип его работы.
- •61.Работа трансформатора под нагрузкой.
- •62.Приведение чисел витков обмоток и векторная диаграмма трансформатора.
- •63.Схема замещения трансформатора.
- •2.28. Схема замещения трансформатора.
- •64.Определение параметров схемы замещения трансформатора.
- •65.Опыт холостого хода трансформатора.
- •66.Опыт короткого замыкания трансформатора.
- •67.Потери и кпд трансформатора, энергетическая диаграмма.
- •68.Изменение вторичного напряжения трансформатора от степени и характера его загрузки.
- •69.Регулирование вторичного напряжения трансформатора.
- •1) Стабилизация вторичного напряжения при незначительном (на 5 — 10%) изменении первичного напряжения, что происходит обычно из-за падения напряжения в линии;
- •2) Регулирование вторичного напряжения (из-за особенностей технологического процесса) в широких пределах при неизменном (или мало изменяющемся) первичном напряжении.
- •Обозначения начал и концов обмоток трансформатора
- •71.Группы соединений обмоток.
- •72. Параллельная работа трансформаторов.
- •2. Напряжения короткого замыкания uк, указываемые на заводских табличках трансформаторов, должны быть также равны; при параллельной работе трансформаторов допускают отклонения в пределах ±10 %.
- •3. Мощности параллельно работающих трансформаторов не должны значительно отличаться одна от другой. Допускается различие мощностей не больше чем в 3 раза.
- •5. Обмотки фаз трансформаторов, включенных для параллельной работы, должны совпадать, т. Е. Одинаково обозначенные выводы обмоток фаз должны быть присоединены к одной, а не к разным шинам.
- •73.Работа трёхфазных трансформаторов со схемами обмоток y/Yн, д/Yн,y/Zн при несимметричной нагрузке.
- •74.Специальные трансформаторы.
- •75.Переходной процесс при коротком замыкании трансформатора.
- •76.Переходной процесс при включении трансформатора.
- •1) Явление сверхтоков;
- •2) Явление перенапряжений.
- •1) В холостую;
- •2) При коротком замыкании.
66.Опыт короткого замыкания трансформатора.
Короткое замыкание трансформатора – испытательный режим, при котором вторичная обмотка замкнута накоротко, а в первичную включено такое пониженное напряжение, чтобы ток первичной обмотки был равен номинальному (рис. 10.2). Это напряжение, называемое напряжением короткого замыкания, является одной из постоянных, характеризующих трансформатора. Обычно оно составляет 5…10 % номинального напряжения.
Рис. 10.2. Схема опыта короткого замыкания.
Потери в обмотках трансформатора определяются с помощью опыта короткого замыкания.
Мощность, затраченная при коротком замыкании, почти целиком расходуется на нагревание обмоток трансформатора. По мощности потерь при коротком замыкании можно рассчитать потери в обмотках при любой нагрузке трансформатора. Для этого потери при замыкании относят к току только первичной обмотки и некоторому условному сопротивлению, выражающему пропорциональность между током и мощностью:
; .
Тогда потери в обмотках, или потери в меди , при любой нагрузке находятся из значения токапервичной обмотки:.
Также потери в меди можно определить, используя коэффициент загрузки
; .
Коэффициент полезного действия трансформатора рассчитывается из соотношения мощностей, приложенных ко вторичной и первичной обмоткам:
,
где – потери мощности в трансформаторе.
Опыты холостого хода и короткого замыкания, определение на их основе параметров трансформатора.
Для определения параметров схемы замещения трансформатора проводят его испытания в режиме холостого хода и опытного короткого замыкания.
Схема опыта холостого хода приведена на рис.1 . Первичную обмотку подключают на номинальное напряжение и измеряют ток холостого хода I0 , мощность P0, напряжение на разомкнутой вторичной обмотке U20.
Рис. 1 — Схема опыта холостого хода.
Схема опыта короткого замыкания приведена на рис. 2.
Рис. 2 — Схема опыта короткого замыкания.
В этом опыте вторичная обмотка замыкается накоротко, а на первичной обмотке с помощью регулятора устанавливают такое напряжение U1k, при котором ток в первичной обмотке равен номинальному I1k = I1н. Величина U1k имеет весьма важное эксплуатационное значение и всегда указывается на щитке трансформатора. Обычно она указывается в процентах от номинального напряжения и для однофазных трансформаторов составляет 3%…5%.
67.Потери и кпд трансформатора, энергетическая диаграмма.
В процессе трансформирования электрической энергии из первичной обмотки трансформатора во вторичную часть энергии теряется в самом трансформаторе на покрытие потерь. Потери в трансформаторе разделяют на электрические и магнитные:
, (2.81)
где – суммарные потери;– электрические и магнитные трансформатора соответственно.
Электрические потери трансформатора обусловлены нагревом обмоток при прохождении по ним электрического тока и равны:
. (2.82)
Здесь – электрические потери в первичной и вторичной обмотках соответственно; m – число фаз трансформатора; m = 1 – для однофазного трансформатора, m= 3 – для трёхфазного трансформатора.
Потери в обмотках можно определить из опыта короткого замыкания как
, (2.83)
где – мощность, подводимая к первичной обмотке в режиме короткого замыкания при номинальных токах в обмотках. При этом считается, что вся подводимая активная мощность расходуется только на покрытие электрических потерь в обмотках, а магнитными потерями пренебрегают, поскольку магнитный поток в режиме короткого замыкания мал и, следовательно, магнитные потери также малы, и ими можно пренебречь.
Электрические потери зависят от величины нагрузки трансформатора и поэтому их называют переменными.
Магнитные потери происходят главным образом в магнитопроводе трансформатора. Причина появления этих потерь – систематическое перемагничивание магнитопровода переменным магнитным полем. Магнитные потери:
, (2.84)
где – потери на гистерезис, т.е. потери, связанные с перемагничиванием магнитопровода переменным магнитным полем;– потери на вихревые токи. Потери в стали зависят от свойств материала, величины индукции, частоты перемагничивания. Потери на вихревые токи также зависят и от толщины стальных листов.
Удельные потери на гистерезис можно определить как:
, (2.85)
где – постоянная, зависящая от марки стали;f – частота перемагничивания;
В – величина магнитной индукции.
Удельные потери на вихревые токи можно определить как
, (2.86)
где – постоянная, зависящая от марки стали.
Все виды потерь и процесс преобразования потерь показаны на энергетической диаграмме (рис. 2.26).
Коэффициент полезного действия трансформатора – это отношение активной мощности на выходе вторичной обмотке к активной мощности на входе первичной обмотки:
, (2.90)
где – полная номинальная мощность.
Зависимость КПД трансформатора от нагрузки.
Из (2.21) можно найти значение нагрузки , при котором КПД максимален. Приравняв нулю производную, получим:
.
Это значит, что КПД максимален при равенстве мощностей потерь в проводах обмоток и в стали. Следовательно, оптимальный коэффициент нагрузки
.
Это значит, что КПД максимален при равенстве мощностей потерь в проводах обмоток и в стали. Следовательно, оптимальный коэффициент нагрузки
.
Обычно для трансформатора и, значит,. Таким образом, наибольшее значение КПД трансформатора будет при нагрузке 70—50 % от номинальной.
Зависимость КПД от нагрузки, построенная согласно (2.21), показана на рис. 2.16. Общая номинальная мощность установленных силовых трансформаторов в 4-6 раз превышает мощность генераторов, поэтому КПД трансформаторов имеет важное значение для рационального использования энергетических ресурсов. Максимальный КПД силовых трансформаторов доходит до 99,5 %. .
Эксплуатационный КПД трансформатора.
Если в течение года часть времени трансформатор работает в режиме холостого хода, то эксплуатационный или годовой КПД
(2.22)
где — число часов в году;— число часов работы трансформатора при постоянной нагрузке.