
- •Часть 2
- •2.1.Электрические цепи трехфазного переменного тока
- •2.2. Соединение источников и приемников энергии звездой
- •2.3. Соединение источников и приемников энергии треугольником
- •2.4. Мощность трехфазной системы
- •3.1.Основные понятия о измерениях
- •3.3. Магнитоэлектрическая система
- •3.4. Электромагнитная система
- •3.5. Электродинамическая система
- •3.6. Индукционная система
- •3.7. Измерение тока и напряжения
- •3.8. Измерение мощности
- •3.9. Измерение сопротивлений
- •3.10. Измерение неэлектрических величин электрическими методами
- •4.1.Трансформаторы
- •4.2. Принцип действия и конструкции трансформаторов
- •4.3. Физические процессы в трансформаторе. Уравнение эдс
- •4.4. Уравнения электрического и магнитного состояния
- •4.5.Приведенный трансформатор
- •4.6.Эквивалентная схема трансформатора
- •4.7. Векторная диаграмма трансформаторов
- •4.8.Потери и коэффициент полезного действия
- •4.9.Трехфазные трансформаторы
- •4.9.1. Общие положения
- •4.10.Группы соединения обмоток
- •4.11. Параллельная работа трансформаторов
- •4.12. Трансформаторы специального назначения
- •4.12.1. Трехобмоточный трансформатор
- •4.12.2. Автотрансформатор
- •4.12.3. Трансформатор для дуговой сварки
- •4.12.4. Измерительные трансформаторы тока и напряжения
- •5.1. Общие сведения и конструкция асинхронного двигателя
- •5.2. Принцип образования вращающегося магнитного поля машины
- •5.3. Принцип действия асинхронного двигателя
- •5.4. Магнитные поля и эдс асинхронного двигателя
- •5.5. Основные уравнения асинхронного двигателя
- •5.6. Приведение параметров обмотки ротора к обмотке статора
- •5.7. Векторная диаграмма асинхронного двигателя
- •5.8. Схема замещения асинхронного двигателя
- •5.9. Потери и кпд асинхронного двигателя
- •5.10. Уравнение вращающего момента
- •5.11. Механическая характеристика асинхронного двигателя
- •5.12. Рабочие характеристики асинхронного двигателя
- •5.13. Пуск, регулирование частоты вращения и торможение асинхронного двигателя.
- •5.14. Однофазные асинхронные двигатели
- •5.15. Двухфазный конденсаторный двигатель
- •5.16. Однофазный двигатель с явно выраженными полюсами
- •5.17. Использование трехфазного двигателя в качестве однофазного
- •6.1. Конструкция и принцип действия синхронного генератора
- •6.2. Эдс синхронного генератора
- •6.3. Синхронный двигатель
- •6.3.1. Конструкция и принцип действия
- •6.3.2. Система пуска синхронного двигателя
- •6.4. Коллекторный двигатель переменного тока
- •7. Машины постоянного тока
- •7.1. Принцип действия и конструкция
- •7.2. Способы возбуждения машин постоянного тока
- •7.3. Обмотки якоря машины постоянного тока
- •7.4. Эдс и электромагнитный момент генератора постоянного тока
- •7.5. Двигатель постоянного тока
- •7.6. Электромашинные усилители
- •7.7. Тахогенераторы постоянного тока
- •8.Электропривод
- •8.1.Основные понятия и определения
- •8.2.Уравнение движения электропривода
- •8.3.Выбор мощности электродвигателя
- •8.4.Электрические аппараты и элементы
- •8.5.Принципы и схемы автоматического управления
- •8.5.1. Принципы управления
- •8.5.2. Схемы управления
- •8.3. Электрооборудование токарных, фрезерных, заточных и сверлильных станков
- •8.3.1. Электрооборудование токарного станка
- •8.4. Заземление и зануление электрооборудования
- •8.5. Электрофицированный инструмент
- •9.Электробезопасность
- •9.1 Общие положения
- •9.2. Первая помощь при поражении электрическим током
Какую работу нужно написать?
4.5.Приведенный трансформатор
В
общем случае параметры первичной обмотки
трансформатора отличаются от параметров
вторичной обмотки. Разница наиболее
ощутима при больших коэффициентах
трансформации, что затрудняет расчеты
и (особенно) построение векторных
диаграмм. Векторы электрических величин,
относящиеся к первичной обмотке,
значительно отличаются по своей длине
от одноименных векторов вторичной
обмотки. Затруднения можно устранить,
если привести все параметры трансформатора
к одинаковому числу витков, например,
к w1.
С этой целью параметры вторичной обмотки
пересчитываются на число витков w1.
Таким
образом, вместо реального трансформатора
с коэффициентом трансформации
получают
эквивалентный
трансформатор
с
Такой
трансформатор называется приведенным.
Приведение параметров трансформатора
не должно отразиться на его энергетическою
процессе, т.е. все мощности и фазы
вторичной обмотки должны остаться
такими же, что и в реальном трансформаторе.
Так,
например, если полная мощность вторичной
обмотки реального трансформатора
то
она должна быть равна полной мощности
вторичной обмотки приведенного
трансформатора:
Используя ранее полученное выражение I 2' = I2 w2/w1, напишем выражение для E2':
Приравняем теперь активные мощности вторичной обмотки:
Определим приведенное активное сопротивление:
по аналогии:
Уравнения ЭДС и токов для приведенного трансформатора теперь будут иметь вид:
4.6.Эквивалентная схема трансформатора
Одним из методических приемов, облегчающих исследование электромагнитных процессов и расчет трансформаторов, является замена реального трансформатора с магнитными связями между обмотками эквивалентной электрической схемой (рис. 4.6.1).
На этом рисунке представлена эквивалентная схема приведенного трансформатора, на которой сопротивления г и х условно вынесены из соответствующих обмоток и включены с ними последовательно. Т.к. k = 1, то E1 = E2. Поэтому точки А и а, а также Х и х на приведенном трансформаторе имеют одинаковые потенциалы, что позволит электрически соединить эти точки, получив Т-образную эквивалентную схему замещения (рис. 4.6.2).
Произведя математическое описание этой схемы методами Кирхгофа, можно сделать вывод о том, что она полностью соответствует уравнениям ЭДС и токов реального трансформатора (см. раздел 4.5). Отсюда появляется возможность электрического моделирования трансформатора на ЭВМ. Проводя исследования относительно нагрузки z2' (единственного переменного параметра схемы), можно прогнозировать реальные ха-рактеристики трансформатора, начиная от холостого хода (z2'= ) и кончая коротким замыканием (z2' = 0).
4.7. Векторная диаграмма трансформаторов
Построение
векторной диаграммы удобнее начинать
с вектора основного потока Ф. Отложим
его по оси абсцисс. Вектор I10
опережает его на угол
. Далее строим векторы ЭДС Е1
и Е2',
которые отстают от потока Ф на 90°. Для
определения угла сдвига фаз между E2'
и I2'
следует знать характер нагрузки.
Предположим, она - активно-индуктивная.
Тогда I2'
отстает от E2' на угол 2.
Получилась
так называемая заготовка векторной
диаграммы (рис. 4.7.1.). Для того чтобы
достроить ее, необходимо воспользоваться
тремя основными уравнениями приведенного
трансформатора.
Воспользуемся вторым основным уравнением:
и произведем сложение векторов. Для этого к концу вектора E2' пристроим вектор - j I2' x2', а к его концу - вектор - I2' r2'. Результирующим вектором U2' будет вектор, соединяющий начало координат с концом последнего вектора. Теперь используем третье основное уравнение
из которого видно, что вектор тока I1 состоит из геометрической суммы векторов I10 и - I2'. Произведем это суммирование и достроим векторную диаграмму. Теперь вернемся к первому основному уравнению:
Чтобы построить вектор - Е1 , нужно взять вектор +Е1 и направить его в противоположную сторону. Теперь можно складывать с ним и другие векторы: + j I1 x1 и I1 r1 . Первый будет идти перпендикулярно току, а второй - параллельно ему. В результате получим суммарный вектор u1. Построенная векторная диаграмма имеет общий характер. По этой же методике можно осуществить ее построение как для различных режимов, так и для разных характеров нагрузки.