9.9. Двигатели постоянного тока
Рис. (2.4.5)
Уравнение напряжения
.
(3.1.6)
Уравнение движения
,
(3.1.7)
где
– момент холостого хода, обусловленный
магнитными и механическими потерями в
двигателе,
- полезный момент на валу,
- момент инерции вращающихся масс. В
установившемся режиме работы двигателя
(при
)
,
(3.1.8)
Полезная механическая мощность на валу
.
(3.1.9)
Мощность электрической энергии, потребляемой из сети
-
при независимом возбуждении, -
при других способах возбуждения,
где
- мощность потерь на возбуждении.
-
при параллельном или смешанном
возбуждении, -
при других способах возбуждения.
Ток якоря в установившемся режиме
,
(3.2.0)
где
- ток якоря в режиме холостого хода.
Угловая скорость вращения в установившемся режиме
.
(3.2.1)
Начальный пусковой ток якоря
,
(3.2.2)
где
- сопротивление пускового реостата в
момент пуска.
Начальная кратность пускового тока
,
(3.2.3)
где
- пусковой ток.
Рис. (2.4.6)
- потребляемая
мощность при
,
,
,
- почти линейно, а
,
и
- общий характер для всех электрических
машин.
10. Трансформаторы
Трансформаторы – это статическое электромагнитное устройство, имеющее две или большее число индуктивно связанных обмоток и предназначенное для преобразования посредством электрической индукции одной или нескольких систем переменных токов и напряжений, как правило, той же частоты.
Первичная обмотка
трансформатора с числом витков
- обмотка трансформатора, включаемая в
электрическую сеть переменного тока.
Вторичная обмотка
- обмотка трансформатора к которой
подключают приемник электрической
энергии.
В повышающих
трансформаторах
-
обмотка низшего напряжения (НН), а
-
высшего напряжения (ВН), а в понижающих
трансформаторах наоборот.
Номинальные данные трансформатора.
Номинальная мощность - полная мощность трансформатора.
Для однофазных
.
Для трехфазных
.
Номинальное
вторичное напряжение – напряжение на
зажимах вторичной обмотки в режиме (ХХ)
при
,
для фазных напряжений
.
Номинальный вторичный ток
,
для трехфазного
трансформатора
- линейный ток,
- фазный ток.
ЭДС, индуцированная в первичной и вторичной обмотках основным (главным) магнитным потоком, замыкающимся по магнитопроводу
,
(3.2.4)
где
- основной магнитный поток.
Рис. (2.4.7)
Действующие и комплексные значения ЭДС, индуцируемые основным магнитным потоком
.
(3.2.5)
ЭДС рассеивания
в
и
;
,
(3.2.6)
где
и
-
индуктивные сопротивления,
и
- индуктивности
и
,
обусловленные магнитными потоками
рассеивания.
Коэффициент трансформации
.
(3.2.7)
Схема замещения
приведенного однофазного (одной фазы
трехфазного) двух обмоточного
трансформатора рис. (2.4.7)
- комплексное сопротивление первичной
обмотки,
-
комплексное сопротивление приведенной
вторичной обмотки,
и
-
активное и индуктивное сопротивление
ветви намагничивания,
- ее комплексное сопротивление, причем
.
Связь между параметрами вторичной обмотки реального и приведенного трансформатора
(3.2.8)
где
,
,
,
,
- параметры
-
реального трансформатора, а
-
полное фазное сопротивление нагрузки.
Лекция № 21
Уравнение напряжений и токов приведенного трансформатора
,
(3.2.9)
где
-
ток холостого хода
,
(3.3.0)
а -
- составляющая тока
,
обусловленная током во вторичной
обмотке.
Ток в нагрузке реального и приведенного трансформатора
;
.
(3.3.1)
Коэффициент загрузки(нагрузки) трансформатора
.
(3.3.2)
Сопротивление короткого замыкания трансформатора
,
(3.3.3)
где
-
полное сопротивление короткого замыкания,
и
- активная и индуктивная составляющая
этого сопротивления,
-
аргумент
.
Схему замещения считают симметричной, полагая в ней
;
;
.
(3.3.4)
Напряжение испытательного короткого замыкания и его составляющие в процентах от номинального
.
(3.3.5)
Потери напряжения в трансформаторе:
а) в процентах от номинального
;
(3.3.6)
б) в относительных единицах
,
(3.3.7)
где
- коэффициент мощности приемника.
Внешняя характеристика
при
,
и
,
,
(3.3.8)
или в относительных единицах
.
(3.3.9)
Мощность потерь
в режиме холостого хода
при
и
:
а) однофазный
;
(3.4.0)
б) трехфазный
.
(3.4.1)
Мощность потерь
в режиме испытательного короткого
замыкания
при
и
:
а) однофазный
;
(3.4.2)
б) трехфазный
;
(3.4.3)
Мощность потерь в трансформаторе
.
(3.4.4)
КПД трансформатора
.
(3.4.5)
Максимальное значение КПД
,
(3.4.6)
где
- относительный коэффициент загрузки
трансформатора.