
- •Вопрос 1. Коллекторные машины пт. Упрощённая модель коллекторной машины. Принцип действия генератора и двигателя пт.
- •Вопрос 2. Устройство коллекторной машины. Конструкция статора и якоря. Назначение конструктивных узлов статора и ротора. Материалы конструктивных узлов статора и ротора.
- •Вопрос 3. Обмотки якоря мпт. Основные понятия. Принцип выполнения обмоток якоря. Типы обмоток - простые и сложные петлевые и волновые.
- •Вопрос 4. Параллельные ветви обмотки якоря. Условия симметрии обмотки якоря. Уравнительные соединения. Уравнители первого и второго рода. Комбинированная обмотка.
- •Вопрос 5. Эдс и электромагнитный момент машины пт. Выбор типа обмотки. Способы возбуждения машин пт.
- •Вопрос 6. Реакция якоря машины постоянного тока. Магнитное поле при нагрузке. Влияние реакции якоря на работу машин и ее устранение.
- •Вопрос 7. Коммутация в машинах постоянного тока. Причины, вызывающие искрение на коллекторе. Сущность процесс коммутации, виды коммутации. Способы улучшения коммутации.
- •Вопрос 8. Генераторы постоянного тока. Основные понятия. Параметры и характеристики. Уравнения равновесия эдс и моментов генератора.
- •Вопрос 9. Генератор независимого возбуждения Характеристики холостого хода, внешняя регулировочная, нагрузочная, короткого замыкания. Вид и анализ.
- •Вопрос 10. Генератор параллельного возбуждения. Характеристики холостого хода, внешняя, регулировочная, нагрузочная, короткого замыкания. Вид и анализ.
- •11. Двигатели постоянного тока. Основные понятия. Уравнения равновесия эдс и моментов двигателя.
- •Вопрос 12. Потери и кпд коллекторной машины постоянного тока. Зависимость кпд от нагрузки.
- •Вопрос 13. Двигатели постоянного тока независимого и параллельного возбуждения. Рабочие характеристики. Их вид и анализ.
- •Вопрос 14. Двигатели постоянного тока последовательного и смешанного возбуждения. Рабочие характеристики. Их вид и анализ.
- •Вопрос 15. Регулирование частоты вращения двигателей постоянного тока различными способами. Схемы регулирования частоты вращения.
- •Вопрос 16. Пуск двигателей постоянного тока. Схема включения пускового реостата. Прямой пуск. Пуск при пониженном напряжении.
- •Вопрос 17. Универсальные коллекторные двигатели. Схема двигателя. Конструкция, принцип действия, особенности работы, рабочие характеристики.
- •Вопрос 18. Тахогенераторы постоянного тока, электромашинные усилители(эму). Конструкция, принцип действия, особенности работы.
- •Вопрос 19. Исполнительные двигатели постоянного тока. Конструкция, принцип действия, особенности работы.
- •Вопрос 20. Вентильные двигатели. Конструкция, принцип действия, особенности работы.
- •Вопрос 21. Трансформаторы. Назначение, области применения, паспортные данные. Принцип работы.
- •Вопрос 22. Устройство и основные элементы конструкции трансформатора.
- •Вопрос 23.Уравнения напряжения трансформатора. Коэффициент трансформации. Уравнения магнитодвижущих сил и токов. Воздействие мдс вторичной обмотки на основной магнитный поток.
- •Вопрос 24. Приведение параметров вторичной обмотки. Векторная диаграмма приведенного трансформатора при активно-индуктивной и при активно-емкостной нагрузках.
- •Вопрос 25. Схема замещения приведенного трансформатора. Назначение, процесс перехода от реального трансформатора.
- •Вопрос 26. Внешняя характеристика, потери и кпд трансформатора. Зависимость кпд от нагрузки.
- •Вопрос 27. Трехфазный трансформатор. Схемы соединения обмоток трехфазных трансформаторов. Группы соединения обмоток. Способы определения группы соединения.
- •Вопрос 28. Параллельная работа трансформаторов. Необходимость параллельной работы. Условия включения на параллельную работу.
- •Вопрос 29. Регулирование напряжения трансформаторов. Необходимость и назначение регулирования. Способы регулирования.
- •Вопрос 30.Трех- и многообмоточные трансформаторы. Принцип работы, виды, уравнения напряжения и токов, схемы. Целесообразность применения. Мощность многообмоточного трансформатора.
- •Вопрос 31. Автотрансформатор. Назначение, устройство, принцип действия. Мощности автотрансформатора. Достоинства и недостатки.
- •Вопрос 32. Трансформаторы с плавным регулированием напряжения: с подвижным сердечником, с дополнительными магнитными шунтами. Назначение, устройство, принцип действия.
- •Вопрос 33. Трансформаторы для выпрямительных устройств. Назначение и особенности работы.
- •Вопрос 34. Сварочные трансформаторы. Назначение, особенности, и виды конструкции. Принцип действия. Режимы работы.
- •Вопрос 35. Пик-трансформаторы. Назначение, принцип действия, устройство.
- •Вопрос 36. Получение вращающегося магнитного поля 3-х фазной и 2-х фазной системах токов. Условия получения кругового вращающегося магнитного поля. Эллиптические и пульсирующие магнитные поля.
- •Вопрос 37. Устройство статора бесколлекторной машины переменного тока. Обмотки машин переменного тока. Способы выполнения обмоток. Классификация и выбор обмоток.
- •Вопрос 38. Принципы построения трехфазных статорных обмоток. Шаг обмотки. Число пазов на полюс и фазу. Число катушечных групп. Число электрических градусов на один паз.
- •Вопрос 39. Принцип действия асинхронного двигателя. Устройство асинхронных двигателей с короткозамкнутым и фазным ротором. Схемы включения двигателей.
- •Вопрос 40. Режимы работы асинхронной машины: двигательный генераторный и тормозной. Условия перехода асинхронной машины в указанные режимы. Понятие параметра скольжение.
- •Вопрос 41. Уравнения напряжений, мдс и токов асинхронного двигателя. Приведение параметров обмотки ротора. Векторная диаграмма и порядок ее построения. Схема замещения асинхронного двигателя.
- •Вопрос 42. Потери и кпд асинхронного двигателя. Виды потерь. Энергетическая диаграмма ад.
- •Вопрос 43. Электромагнитный момент и механические характеристика ад. Характерные точки и анализ механической характеристики. Устойчивость работы и перегрузочная способность.
- •Вопрос 44. Механическая характеристика Ад при изменениях напряжения сети активного сопротивления обмотки ротора. Ее анализ.
- •Влияние напряжения на вид механической
- •Вопрос 46. Пусковые свойства асинхронных двигателей. Пуск двигателя с фазным ротором. Схема и процесс пуска.
- •Вопрос 47. Пуск асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором. Различные способы пуска, их схемы, достоинства и недостатки.
- •Вопрос 49. Регулирование частоты вращения ад. Основные способы, их техническая реализация. Достоинства и недостатки.
- •Вопрос 51. Однофазный двигатель с экранированными полюсами. Устройство, принцип действия, основные характеристики.
- •Вопрос 52. Трехфазный ад в режиме однофазного. Схемы включения, расчет и выбор конденсатора.
- •Вопрос 53. Индукционный регулятор и фазорегулятор. Преобразователь частоты. Назначение, устройство, принцип действия.
- •Вопрос 54. Сельсины. Назначение, виды, устройство и принцип действия. Схема включения сельсинов в индикаторном режиме.
- •Вопрос 55. Асинхронные исполнительные двигатели. Конструкция, принцип действия, особенности работы.
- •Вопрос 56. Синхронные машины. Типы синхронных машин и их устройство. Принцип действия синхронных машин. Способы возбуждения синхронных машин.
- •Вопрос 57. Магнитное поле и реакция якоря синхронной машины. Уравнение напряжений синхронного генератора. Векторные диаграммы синхронного генератора при различных видах нагрузок.
- •Вопрос 58. Характеристики синхронного генератора: холостого хода, короткого замыкания, внешняя характеристика, регулировочная, нагрузочная, угловые характеристики. Их вид и анализ.
- •Вопрос 59. Потери и кпд синхронных машин. Магнитные потери. Кпд синхронного генератора. Энергетическая диаграмма.
- •Вопрос 62. Синхронные машины специального назначения. Реактивные синхронные, гистерезесные, шаговые двигатели. Назначение, устройство и принцип действия.
Вопрос 56. Синхронные машины. Типы синхронных машин и их устройство. Принцип действия синхронных машин. Способы возбуждения синхронных машин.
Синхронные машины — это такие машины, в которых частота вращения ротора совпадает с частотой вращения магнитного поля статора.
Основными частями синхронной машины являются якорь и индуктор. Наиболее частым исполнением является такое исполнение, при котором якорь располагается на статоре, а на отделённом от него воздушным зазором роторе находится индуктор.
Якорь представляет собой одну или несколько обмоток переменного тока. В двигателях токи, подаваемые в якорь, создают вращающееся магнитное поле, которое сцепляется с полем индуктора, и таким образом происходит преобразование энергии. Поле якоря оказывает воздействие на поле индуктора и называется поэтому также полем реакции якоря. В генераторах поле реакции якоря создаётся переменными токами, индуцируемыми в обмотке якоря от индуктора.
Индуктор состоит из полюсов — электромагнитов постоянного тока или постоянных магнитов. Индукторы синхронных машин имеют две различные конструкции: явнополюсную или неявнополюсную. Явнополюсная машина отличается тем, что полюса ярко выражены и имеют конструкцию, схожую с полюсами машины постоянного тока. При неявнополюсной конструкции обмотка возбуждения укладывается в пазы сердечника индуктора, весьма похоже на обмотку роторов асинхронных машин с фазным ротором, с той лишь разницей, что между полюсами оставляется место, незаполненное проводниками (так называемый большой зуб). Неявнополюсные конструкции применяются в быстроходных машинах, чтобы уменьшить механическую нагрузку на полюса.
Для уменьшения магнитного сопротивления, то есть для улучшения прохождения магнитного потока применяются ферромагнитные сердечники ротора и статора. В основном они представляют собой шихтованную конструкцию из электротехнической стали (то есть набранную из отдельных листов). Электротехническая сталь обладает рядом интересных свойств. В том числе она имеет повышенное содержание кремния, чтобы повысить её электрическое сопротивление и уменьшить тем самым вихревые токи.
Любая синхронная машина нуждается в процессе возбуждения - наведения в ней магнитного поля. Основным способом возбуждения синхронных машин является электромагнитное возбуждение, сущность которого состоит в том, что на полюсах ротора располагают обмотку возбуждения. При прохождении по этой обмотке постоянного тока возникает МДС возбуждения, которая наводит в магнитной системе машины магнитное поле. Для питания обмотки возбуждения применяются специальные генераторы постоянного тока независимого возбуждения, называемые возбудителями В, обмотка возбуждения которого (ОВ) получала питание постоянного тока от другого генератора (параллельного возбуждения), называемого подвозбудителем (ПВ). Ротор синхронной машины и якоря возбудителя и подвозбудителя располагаются на общем валу и вращаются одновременно. При этом ток в обмотку возбуждения синхронной машины поступает через контактные кольца и щетки. Для регулирования тока возбуждения применяют регулировочные реостаты, включаемые в цепи возбуждения возбудителя (r1) и подвозбудителя (r2).
Получила применение в синхронных генераторах бесконтактная система электромагнитного возбуждения, при которой синхронный генератор не имеет контактных колец на роторе.
В качестве возбудителя и в этом случае применяют генератор переменного тока, у которого обмотка, в которой наводится ЭДС (обмотка якоря), расположена на роторе, а обмотка возбуждения расположена на статоре. В результате обмотка якоря возбудителя и обмотка возбуждения синхронной машины оказываются вращающимися, и их электрическое соединение осуществляется непосредственно, без контактных колец и щеток. Но так как возбудитель является генератором переменного тока, а обмотку возбуждения необходимо питать постоянным током, то на выходе обмотки якоря возбудителя включают полупроводниковый преобразователь, закрепленный на валу синхронной машины и вращающийся вместе с обмоткой возбуждения синхронной машины и обмоткой якоря возбудителя. Питание постоянным током обмотки возбуждения возбудителя осуществляется от подвозбудителя (ПВ) — генератора постоянного тока.
В синхронных генераторах, в том числе гидрогенераторах, получил распространение принцип самовозбуждения, когда энергия переменного тока, необходимая для возбуждения, отбирается от обмотки статора синхронного генератора и через понижающий трансформатор и выпрямительный полупроводниковый преобразователь (ПП) преобразуется в энергию постоянного тока. Принцип самовозбуждения основан на том, что первоначальное возбуждение генератора происходит за счет остаточного магнетизма магнитопровода машины.