- •Трансформаторы
- •1.1. Основные теоретические сведения
- •Режим холостого хода.
- •1.3. Режим короткого замыкания
- •1.4.Режим нагрузки
- •1.5. Коэффициент полезного действия трансформатора.
- •1.6. Векторные диаграммы трансформатора
- •1.7. Трёхфазные трансформаторы.
- •1.8. Параллельная работа трансформаторов
- •2. Асинхронные двигатели
- •2.1. Общие положения
- •2.2. Рабочие характеристики трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором
- •2.3. Построение круговой диаграммы
- •2.4. Трехфазные асинхронные двигатели с фазным ротором
- •2.4.1. Холостой ход
- •2.4.2. Опыт короткого замыкания
- •2.4.3. Рабочие характеристики ад
- •2.5. Пуск асинхронных двигателей
- •2.5.1. Общие положения
- •2.5.2 Прямой пуск асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором
- •2.5.3. Пуск асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором переключением обмотки статора со звезды на треугольник
- •2.5.4. Реакторный пуск асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором
- •2.5.5. Автотрансформаторный пуск асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором
- •2.5.6. Пуск асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором при изменении частоты питающей сети f1
- •Синхронные машины
- •3.1. Общие положения
- •3.2. Характеристики синхронного генератора
- •3.2.1. Характеристика холостого хода синхронного генератора
- •При синусоидальном поле коэффициент формы эдс определяется по формуле:
- •3.2.2. Характеристика короткого замыкания синхронного генератора
- •3.3. Внешние характеристики синхронного генератора
- •3.4. Регулировочная характеристика синхронного генератора
- •3.5. Нагрузочная характеристика синхронного генератора
- •Рассмотренные характеристики дают возможность судить об основных электромагнитных показателях машины. Однако о кпд и распределении тепловых полей по ним судить нельзя.
- •3.6 Потери и кпд синхронного генератора
- •Сопротивление обмотки возбуждения без учета вытеснения тока определяют по формуле и приводят к расчетной температуре:
- •Суммарные потери в синхронном генераторе:
- •Характеристику холостого хода принято строить в относительных единицах:
- •За характеристику холостого хода принимают среднюю линию, проведенную между восходящей и нисходящей ветвями характеристики.
- •3.7 Параллельная работа синхронных генераторов
- •Таким образом, степень возбуждения синхронного генератора влияет только на реактивную составляющую тока статора. Что же касается активной составляющей тока, то она остается неизменной.
- •Синхронные двигатели
- •4.1 Пуск синхронного двигателя
- •4.2 Рабочие характеристики.
- •4.3 Сравнительная оценка синхронных двигателей с асинхронными
- •5. Генераторы постоянного тока
- •5.1.Основные теоретические сведения
- •В зависимости от конкретной схемы генератора часть сопротивлений в будет отсутствовать.
- •5.2 Характеристики генератора постоянного тока параллельного возбуждения
- •5.2.1. Характеристика самовозбуждения
- •5.3. Характеристика холостого хода генератора постоянного тока параллельного возбуждения
- •5.4. Характеристика короткого замыкания генератора постоянного тока параллельного возбуждения
- •5.5. Нагрузочная характеристика генератора постоянного тока параллельного возбуждения
- •Нагрузочная характеристика располагается ниже характеристики холостого хода из-за падения напряжения в цепи якоря и размагничивающего действия реакции якоря, которые уменьшают поток и эдс машины.
- •5.6. Внешняя характеристика генератора постоянного тока параллельного возбуждения
- •5.7 Регулировочная характеристика генератора постоянного тока параллельного возбуждения
- •6. Двигатели постоянного тока
- •6.1. Общие положения
- •6.2. Опыт холостого хода
- •6.3. Опыт короткого замыкания
- •6.4. Коэффициент полезного действия
- •Коэффициент полезного действия электрической машины можно определять:
- •6.5. Принцип действия двигателя постоянного тока
- •6.6. Пуск двигателя
- •6.7 Характеристики двигателей постоянного тока параллельного и независимого возбуждения
- •6.8. Устойчивость двигателя
6.2. Опыт холостого хода
Данный опыт даёт возможность изучить свойства магнитной цепи машины, определить возникающие при холостом ходе потери и механические свойства двигателя при питании от источника регулируемого напряжения.
Включают машину на холостом ходу в двигательный режим. При этом измеряют ток якоря Ia0 в режиме холостого хода и подведенное напряжение U0 и определяют мощность холостого хода Р0 в цепи якоря (Вт), которая представляет собой сумму магнитных и механических потерь:
(6.4)
Потери в цепи возбуждения определяются потерями в обмотке возбуждения и в реостате, включенном в цепь возбуждения:
(6.5)
Здесь Uв — напряжение цепи возбуждения.
6.3. Опыт короткого замыкания
Данный опыт даёт возможность определить электрические потери возникающие в обмотках цепи якоря и в щеточном контакте машины постоянного тока при питании от источника регулируемого напряжения.
Электрические потери в обмотках цепи якоря и в щеточном контакте машины постоянного тока называют переменными, так как их величина зависит от нагрузки машины и обусловлена нагревом обмоток и щеточного контакта.
Потери в цепи якоря определяются по формуле:
(6.6)
где - сопротивление цепи якоря, приведенное к расчетной рабочей температуре.
, (6.7)
где r/ — активное сопротивление при температуре Т1;
Т2 – рабочая температура двигателя;
α = 0,004 – температурный коэффициент меди.
Электрические потери в контакте щеток:
(6.8)
где — переходное падение напряжения на щетках, принимаемое в соответствии с маркой щеток.
6.4. Коэффициент полезного действия
В машинах постоянного тока имеется ряд трудно учитываемых потерь — добавочных. Поэтому, согласно ГОСТ, для двигателей без компенсационной обмотки значение добавочных потерь Рд принимают равным 1% от подводимой мощности. В машинах с компенсационной обмоткой значение добавочных потерь принимают равным 0,5%.
Мощность (Вт) для двигателя постоянного тока (электрическая мощность или подводимая мощность):
(6.9)
Коэффициент полезного действия электрической машины представляет собой отношение мощностей отдаваемой (полезной) к подводимой (потребляемой):
(6.10)
Обычно КПД машин постоянного тока составляет 0,75—0,9 для машин мощностью от 1 до 100кВт и 0,9—0,97 для машин мощностью свыше 100кВт. У машин постоянного тока малой мощности КПД намного меньше.
Коэффициент полезного действия электрической машины можно определять:
а) методом непосредственной нагрузки по результатам измерений подведенной P1 и отдаваемой P2 мощностей;
б) косвенным методом по результатам измерений потерь.
Метод непосредственной нагрузки применим только для машин малой мощности, для остальных случаев применяется косвенный метод, как более точный и удобный.
Рисунок 6.2 – Зависимость η=f(Р2)
Существует несколько косвенных способов определения КПД. Наиболее прост способ холостого хода двигателя, когда потребляемая машиной постоянного тока мощность затрачивается только на потери холостого хода. Что же касается электрических потерь, то их определяют расчетным путем после предварительного измерения электрических сопротивлений обмоток и приведения их к рабочей температуре.