9. Автотрансформаторы. Применение, достоинства, недостатки, трехфазный автотр-р.

Энергия во вторичную обмотку передается магнитным путем т.е. ч.з магнитопровод и электрическим путем т.е. непосредственно с цепи с первичной обмотки в цепь во вторичную обмотку. Поэтому при небольших коэффициентах трансформации Ктр<=2, часто вместо тр-ра используют автотр-ры, т.к. они имеют меньшие габариты и меньшую стоимость. В автотрансформаторах за счет совмещения обмоток при небольших коэффициентах трансформации обеспечивается экономия меди.

Недостатки: существует гальваническая связь м.у первичной и вторичной обмотками, и поэтому возможно появление высшего напряжения на низкой стороне; применение автотр-ров утяжеляет режим КЗ.

Схема включения обмоток трехфазного автотр-ра: .

Наряду с однофазными двухобмоточными автотр-ми часто применяют трехфазные двухобмоточные и трехобмоточные автотр-ры. Трехфазные автотр-ры на стороне высшего напряжения соединяют в звезду с нулевым проводом. Соединение в звезду обеспечивает снижение напряжения, на которое рассчитывается изоляция автотр-ра.

10. Трехфазные тр-ры, схемы соединения, векторные диаграммы. Понятие о группах соединения, определение групп соединения.

Распределительные сети в энергосистемах являются трехфазными. Чтобы применить тр-ры в трехфазной системе напряжений, можно воспользоваться тремя однофазными тр-ми, но обычно используют специальные трехфазные тр-ры.

А,В,С; X,Y,Z – начала и концы фаз обмоток высокого напряжения.

a,b,c; x,y,z – начала и концы фаз обмоток низкого напряжения. Существует четыре схемы соединений: треугольник – треугольник; треугольник – звезда; звезда – треугольник; звезда – звезда.

Схема звезда - треугольник:

Группа соединения характеризует угол сдвига фаз между линейными напряжениями первичной и вторичной обмоток при различных способах соединений.

Существует 12 групп соединений.

Для определения группы соединения минутную стрелку мысленно совмещают с линейным напряжением обмотки высшего напряжения и помещают на 12 часов. Часовую стрелку совмещают с линейным напряжением обмотки низшего напряжения . Показания часов и есть группы соединений.

Для однородного соединения обмоток (звезда-заезда; треугольник-треугольник) можно получить только четные группы. Для неоднородного соединения обмоток (звезда- треугольник; треугольник-звезда) можно получить только нечетные группы.

11.Потери и кпд эм. Потери основные и добавочные.

Потери: постоянные и переменные. Постоянные потери не зависят от режима работы машины. Переменные – зависят.

Основные потери – электрические – потери на нагрев обмоток и нагрев счеточно-коллекторных узлов. Потери в обмотках: , где r₀ – сопротивление обмотки, m – количество фаз или число пар полюсов. Потери в щетках: , где - падение напряжения на щетках (0,3-1В), m – количество щеток.

Магнитные потери: они обычно складываются из двух составляющих: потери на намагничивание и потери вихревые токи. , где Кобр – коэффициент обработки; - удельные потери в стали при частоте 50Гц, индукции 1Тл; f – частота перемагничивания; - коэф-т, зависящий от марки стали; Bi – индукция на участке; Gi – масса участка, в котором рассчитываются потери.

Механические потери: , где n – число оборотов.

Добавочные потери при ХХ: поверхностные – потери в поверхностной части зубца, вызванные перемещением линии магнитной индукции по поверхности зубца); пульсационные – потери, вызванные пульсацией индукции в зазоре (вызванные вращением ротора). Они зависят от индукции и частоты пульсации; дополнительные – потери при нагрузке, которые вызываются искажением поля в воздушном зазоре в связи с нелинейностью магнитных цепей.

КПД в генераторном режиме: Р2 – мощность отдаваемая генератором в нагрузку; Р1 – потребляемая механическая мощность.

Р1=Р2+∑ ΔР

КПД в двигательном режиме: Р2 – мощность создаваемая на валу, Р1 – потребляемая мощность.

Условие максимального КПД: при равенстве постоянных и переменных потерь.