- •1. Трансформаторы
- •2. Асинхронные машины.
- •3. Синхронные машины.
- •4. Машины постоянного тока.
- •5. Лабораторные работы.
- •Введение
- •1. Трансформаторы
- •1.1. Назначение трансформаторов
- •1.2. Принцип работы трансформаторов
- •1.3. Режимы работы трансформатора
- •1.4. Уравнения напряжений трансформатора
- •1.5. Уравнения магнитодвижущих сил и токов
- •1.6. Приведение вторичных величин к первичной обмотке
- •1.7. Электрическая схема замещения и векторная диаграмма трансформатора
- •1.8. Трансформация трехфазных токов. Схемы, обозначения, основные соотношения
- •1.9. Экспериментальное определение параметров схемы замещения трансформатора
- •1.10. Выражение электрических величин и параметров трансформатора в относительных единицах
- •1.11. Группы соединения обмоток трансформаторов
- •1.12. Несимметричная нагрузка трехфазных трансформаторов. Метод симметричных составляющих
- •1.13. Схемы замещения и сопротивления трансформатора для токов прямой и обратной последовательностей
- •1.14. Схемы замещения и сопротивления трансформатора для токов нулевой последовательности
- •1.15. Параметры схем замещения нулевой последовательности. Магнитные потоки нулевой последовательности в трансформаторах. Сопротивление нулевой последовательности
- •1.16. Трансформация несимметричных токов
- •1.17. Магнитные поля и эдс при несимметричной нагрузке
- •1.18. Искажение симметрии вторичных напряжений при несимметричной нагрузке
- •1.19. Внешняя характеристика трансформатора
- •1.20. Потери и кпд трансформатора
- •1.21. Автотрансформаторы
- •1.22. Параллельное включение трансформаторов
- •2.1. Назначение и области применения асинхронных машин
- •2.2. Устройство асинхронных двигателей
- •2.3. Принцип действия асинхронных машин
- •2.4. Магнитная цепь асинхронной машины
- •2.5. Уравнения напряжений асинхронного двигателя
- •2.6. Уравнения мдс и токов асинхронного двигателя
- •2.7. Приведение параметров обмотки ротора и векторная диаграмма асинхронного двигателя
- •2.8. Потери и кпд асинхронного двигателя
- •2.9. Электромагнитный момент и механические характеристики асинхронного двигателя
- •2.10. Добавочные электромагнитные моменты
- •2.11. Рабочие характеристики асинхронного двигателя
- •2.12. Пуск асинхронных двигателей с фазным ротором
- •2.13. Пуск асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором
- •2.14. Асинхронные короткозамкнутые двигатели с улучшенными пусковыми свойствами
- •2.15. Способы регулирования частоты вращения
- •2.16. Регулирование частоты вращения изменением угловой скорости поля
- •2.17. Регулирование частоты вращения без полезного использования мощности скольжения
- •2.18. Регулирование частоты вращения с использованием мощности скольжения
- •2.19. Однофазные и конденсаторные асинхронные двигатели
- •3.1. Назначение синхронных машин
- •3.2. Устройство синхронных машин
- •3.3. Принцип работы синхронной машины
- •3.4. Возбуждение синхронных машин
- •3.5. Работа синхронного генератора при холостом ходе
- •3.6. Реакция якоря синхронной машины при симметричной нагрузке
- •3.7. Уравнения напряжений на зажимах синхронного генератора
- •3.8. Изменение напряжения при нагрузке
- •3.9. Характеристика короткого замыкания, отношение короткого замыкания
- •3.10. Внешние, регулировочные и нагрузочные характеристики синхронного генератора
- •3.11. Потери и кпд синхронного генератора
- •3.12. Параллельная работа синхронных машин
- •3.13. Регулирование активной и реактивной мощности синхронного генератора
- •3.14. U-образные характеристики синхронного генератора
- •3.15. Электромагнитный момент и перегрузочная способность синхронной машины
- •3.16. Синхронный двигатель и синхронный компенсатор
- •4. Машины постоянного тока
- •4.1. Назначение машин постоянного тока
- •4.2. Принцип работы машин постоянного тока
- •4.3. Обмотки якоря
- •4.4. Электродвижущая сила и электромагнитный момент машины постоянного тока
- •4.5. Магнитное поле машины постоянного тока
- •4.6. Устранение вредного влияния реакции якоря
- •4.7. Способы возбуждения машин постоянного тока
- •4.8. Коммутация
- •4.9. Причины искрения щеток
- •4.10. Способы улучшения коммутации
- •4.11. Генераторы постоянного тока
- •4.12. Преборазование энергии в генераторах постоянного тока
- •4.13. Характеристики генераторов постоянного тока
- •4.14. Двигатели постоянного тока и их характеристики
- •5. Лабораторные работы
- •4. Обработка результатов измерений
- •5. Содержание отчета
- •6. Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №2. Исследование однофазного автотрансформатора
- •1. Цель работы
- •2. Описание лабораторной установки
- •3. Порядок выполнения работы
- •4. Обработка результатов измерений
- •5. Содержание отчета
- •7. Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 3. Исследование схем и групп соединения обмоток трехфазного трансформатора
- •1. Цель работы
- •2. Описание лабораторной установки
- •3. Порядок выполнения работы
- •4. Содержание отчета
- •5. Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 4. Исследование трёхфазного трансформатора при несимметричной нагрузке
- •1. Цель работы
- •2. Описание лабораторной установки
- •3. Порядок выполнения работы
- •4. Обработка результатов измерений
- •5. Содержание отчета
- •7. Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 5. Определение сопротивления нулевой последовательности трехфазного трансформатора
- •1. Цель работы
- •2. Описание лабораторной установки
- •3. Порядок выполнения работы
- •4. Обработка результатов измерений
- •3. Порядок выполнения работы
- •4. Обработка результатов измерений
- •6. Содержание отчета
- •7. Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №7. Испытание генератора пoстоянного тока
- •1. Цель работы
- •2. Описание лабораторной установки
- •3. Порядок выполнения работы
- •4. Обработка результатов измерений
- •6. Содержание отчета
- •7. Контрольные вопросы
- •1. Цель работы
- •2. Описание лабораторной установки
- •3. Порядок выполнения работы
- •4. Обработка результатов измерений
- •6. Содержание отчета
- •7. Контрольные вопросы
- •Заключение
- •Литература
- •424001, Г. Йошкар-Ола, пл. Ленина, 1
1.10. Выражение электрических величин и параметров трансформатора в относительных единицах
Электрические величины (токи, напряжения) и параметры (индуктивные и активные сопротивления) могут быть выражены в относительных единицах, т.е. в долях некоторых величин, принятых за базисные. За базисные значения величин для первичной обмотки трансформатора принимаются:
– номинальное фазное первичное напряжение ;
– номинальный фазный первичный ток ;
– сопротивление трансформатора по отношению к первичной сети в номинальном режиме ;
– номинальная мощность трансформатора
– для однофазных трансформаторов,
– для трехфазных трансформаторов.
За базисные значения величин для вторичной обмотки принимаются:
– номинальное фазное вторичное напряжение ;
– номинальный фазный вторичный ток ;
– сопротивление трансформатора по отношению к вторичной сети в номинальном режиме
;
– номинальная мощность трансформатора
.
Величины первичной обмотки в относительных единицах выражаются путем деления эти величины в абсолютных единицах на соответствующую базисную величину той же размерности. Величины вторичной обмотки могут быть выражены в относительных единицах двумя равноценными способами. В первом способе величина вторичной обмотки в абсолютных единицах делится на соответствующую базисную величину вторичной обмотки; во втором – величина вторичной обмотки приводится к первичной, а затем делится на соответствующую базисную величину первичной обмотки
; ; ; ; . |
; ; ; . |
Индекс в виде символа звездочка (*) означает, что величина выражена в относительных единицах (иногда, если это оговорено специально в тексте, индексы опускаются). Формула для мощности в относительных единицах одинаково пригодна для однофазных и трехфазных трансформаторов. Индекс приведения у вторичной величины, выраженной в относительных единицах, опускается.
Все уравнения трансформатора могут быть записаны в относительных единицах:
;
;
.
Пределы изменения относительных величин и параметров для трехфазных силовых трансформаторов показаны в таблице 1.1. По данным таблицы видно, что при изменении мощности в 20 000 раз (с 25 до 500 000 кВА) параметры в относительных единицах изменяются не более чем в 10 раз (сопротивления и– в 2 раза). Те же параметры в абсолютных единицах изменяются в сотни тысяч раз.
Таблица 1.1.
Пределы изменения относительных величин и параметров трехфазных силовых трансформаторов.
Величина или параметр |
Трансформаторы 10 – 25 000 ВА |
Трансформаторы 25 – 500 000 кВА |
|
0,35 – 0,03 |
0,03 – 0,003 |
|
0,05 – 0,005 |
0,005 – 0,0006 |
|
0,3 – 0,025 |
0,025 – 0,0025 |
|
0,015 – 0,03 |
0,03 – 0,07 |
|
4 – 33 |
33 – 330 |
|
0,15 – 0,0125 |
0,0125 – 0,00125 |
|
0,75 – 2,5 |
5,5 – 65 |
Таким образом, применение системы относитлеьных единиц значительно упрощает контроль величин параметров трансформаторов и электрических машин.