Схемы включения обмотки возбуждения идпт

Свойства машин постоянного тока в значительной степени определяются способом включения обмотки возбуждения.

Машины независимого возбуждения. Обмотка возбуждения питается постоянным током от источника, электрически не связанного с обмоткой якоря (рис.1.18,а). Машины последовательного возбуждения (рис.1.18,б). Обмотка возбуждения и обмотка якоря соединены последовательно. Машины параллельного возбуждения (рис.1.18,г). Обмотка возбуждения и обмотка якоря соединены параллельно.

Основные уравнения ИДПТ

Ток i_a в витке взаимодействует с внешним магнитным полем. Возникает сила F_эм, создающая электромагнитный момент М, который приводит якорь во вращение. В проводнике наводится противо-ЭДС, которая определяется согласно формуле:

,

где с_с- электрическая постоянная двигателя.

Уравнение напряжения двигателя согласно второму закону Кирхгофа: ,где - сумма сопротивлений в цепи обмотки якоря.

Частота вращения якоря двигателя: .

Электромагнитная мощность двигателя: .

Электромагнитный момент: ,

где с_м - механическая постоянная двигателя.

№12

Потери и кпд трансформатора

В трансформаторе есть два вида потерь - магнитные и электрические. Магнитные потери Р_м в стальном магнитопроводе, по которому замыкается, переменный магнитный поток Ф_мах, складываются из потерь на гистерезис Р_r, вихревые токи Р_вх. Магнитные потери прямо пропорциональны массе магнитопровода и квадрату магнитной индукции в нем. Они также зависят от свойств стали, из которой изготовлен магнитопровод. Уменьшению потерь на гистерезис способствует изготовление магнитопровода из ферромагнитных материалов (электротехнической стали ими сплава типа пермаллой), обладающих небольшой коэрцитивной силой (узкой петлей гистерезиса). Для уменьшения потерь на вихревые токи магнитопровод изготавливают шихтованным (из тонких стальных пластин, изо­лированных друг от друга тонким слоем лака или оксидной пленкой) или витым из стальной ленты. Магнитные потери зависят также и от частоты переменного тока: с увеличением частоты f магнитные потери возрастают за счет потерь на гистерезис Р_r и вихревые токи Р_вх. Электрические потери - это потери в обмотках трансформатора, обусловленные нагревом обмоток токами, проходящими по ним. Электри­ческие потери являются переменными, так как их величина пропорцио­нальна квадрату токов в обмотках. Электрические потери при любом токе нагрузки I₂ трансформатора, Вт:

Р_Э = Р_Э.НОМ.β²

где Р_Э.НОМ - электрические потери при номинальном токе нагрузки;

β = I₂/I_2ном - коэффициент нагрузки, характеризует степень нагрузки трансформатора.

КПД трансформатора

Коэффициент полезного действия (КПД) трансформатора представ­ляет собой отношение активных мощностей на его выходе Р₂ и входе Р:

η = P₂/P₁ =P₂/(P₂ + P_M + P_Э))

Активная мощность на выходе трансформатора, Вт:

Р₂ = S_НОМ.βcosφ₂ где S_НОМ -номинальная мощность трансформатора, ВА; cosφ₂ -коэффициент мощности нагрузки

Учитывая последние два выражения, получим формулу КПД трансформатора, удобную для практических расчетов:

Таким образом, КПД трансформаторов зависит от величины нагрузки β и от её характера cosφ₂. Максимальное значение КПД соответствует нагрузке β', при которой электрические потери равны магнитным (рис. 1.24).

Номинальное значение КПД тем выше, чем больше номинальная мощность трансформатора S_ном.

№ 13