6 Контрольні запитання
6.1 Які електродвигуни називаються універсальними і як вони побудовані?
Чому в УКД застосовуються різні схеми вмикання обмоток збудження навіть при однаковому значенні напруги живлення мережі постійного і змінного струмів?
Як можна змінити напрям обертання якоря УКД?
Чи можна УКД вмикати без навантаження?
Як можна регулювати швидкість універсального електродвигуна?
6.6 Чим ускладнюється процес комутації при роботі УКД на змінному струмі?
Лабораторна робота №6 вольтододатний трансформатор
Мета роботи: Вивчити однофазний вольтододатний трансформатор, схеми вмикання його в мережу і можливість регулювання напруги на навантаженні за його допомогою.
1 Основні теоретичні положення
Розрізняють нерєгульовані і регульовані вольто-додатні трансформатори. Нерегульований вольтододатний трансформатор - не звичайний однофазний трансформатор, у якого обмотка низької напруги вмикається послідовно з навантаженням, а обмотка вищої напруги - до мережі. Схеми вмикання нерегульованих вольтододатних трансфор-маторів та їх векторні діаграми зображені на рис. 6.1.
а)
б)
а) при узгодженому вмиканні обмоток
б) при зустрічному вмиканні обмоток
Рис 6.1 – Схеми вмикання нерегульованих вольтододатних трансформаторів і їх векторні діаграми
Як видно з рисунків, за допомогою нерегульованого вольто-додатного трансформатора можна підвищити або понизити напругу на навантаженні HL на величину ∆U в залежності від того, як ввімкнути його обмотки: узгоджено чи зустрічно.
Як правило, напруга на затискачах споживача завжди є зниженою, тому підвищення напруги за допомогою вольтододатного трансформатора є простим технічним рішенням, особливо для заводських мереж низької напруги.
Потужність вольтододатного трансформатора у декілька разів менша потужності навантаження, і розраховується за формулою:
Sвт
= Sнв
(6.1)
де Sнв - повна потужність навантаження, ВА;
∆U- величина необхідного вольтододатка, В;
U1 - напруга мережі, В.
Нерегульовані вольтододатні трансформатори збільшують величину напруги незалежно від режиму навантаження мережі. Завдяки цьому потрібно вибирати величину збільшення не за режимом мінімальної напруги, коли необхідна найбільша її надбавка, а за режимом мінімального навантаження, коли напруга вища.
Цим пояснюється те, що нерегульована схема застосовується там, де незалежно від пори року і навантаження в усіх режимах необхідно підвищити напругу. Нерегульовані вольтододатні трансформатори можуть застосовуватись як в мережах високої, так і в мережах низької напруги і можуть бути встановлені в будь-якій точці мережі. Вони можуть знайти широке застосування в протяжних заводських і сільськогосподарських мережах.
Регульованим вольтододатним трансформатором називається пристрій, який служить для регулювання напруги і котрий складається з двох самостійних агрегатів - послідовного трансформатора, вторинна обмотка якого вмикається в мережу послідовно з навантаженням, і спеціального регулювального трансформатора чи автотрансформатора, до яких приєднується первинна обмотка послідовного трансформатора.
На рис. 6.2 зображена принципова схема регулю-вального вольтододатного трансформатора. Пристрій для регулювання змінної напруги містить вольтододатний трансформатор 2, з обмотками 3 і 4, автотрансформатор 5, який має середній вивід 7 для вмикання в мережу напругою 127 В і рухомий контакт б.
Пристрій працює таким чином: при переміщені рухомого контакту 6 від фази А до середнього виводу 7 напруга на первинній обмотці З трансформатора 2 змінюється від половини фазної напруги до нуля.
При переході через середній вивід фаза напруги змінюється на 180° а напруга на обмотці З збільшується від нуля до половини фазної напруги мережі.
Таким чином, величина вольтододатка у вторинній обмотці 4 трансформатора 2 буде змінюватися у межах ±∆U, додаючись чи віднімаючись від напруги, яка подається на вхід пристрою.
Необхідна величина напруги на навантаженні I задається величиною кута повороту рухомого контакту 6 відносно середнього виводу 7 автотрансформатора 5.
Рисунок 6.2 - Пристрій для регулювання змінної напруги
У трифазному виконанні пристрій складається з трьох однакових пристроїв у кожній фазі, причому, при необхідності одночасного регулювання чи підтримки заданого рівня трифазної напруги на навантаженні, однофазні регулюванні автотрансформатори можуть бути замінені одним трифазним. В цьому випадку управління пристроєм зводиться до завдання на навантаженні I необхідної величини напруги за допомогою однієї регулювальної рукоятки.