- •Законы электромеханики. Принцип обратимости эм постоянного тока.
- •2. Генератор независимого возбуждения (гнв) и его характеристики и конструктивная схема.
- •3. Тр при нагрузке. Векторная диаграмма, внешние характеристики и схема.
- •4. Обмотка якоря мпт. Магнитный поток в воздушном зазоре. Эдс обмотки якоря.
- •5. Конструктивная схема магнитной системы мпт и порядок расчета магнитной цепи. Кривая намагничивания мпт.
- •6. Режимы работы асинхронной машины. Зависимость электромагнитного момента от скольжения.
- •7 . Генератор параллельного возбуждения(гпр) и его характеристики и конструктивная схема.
- •Устройство и принцип действия трансформатора. Эдс обмоток тр.
- •Двигатель постоянного тока последовательного возбуждения. Электромагнитный момент. Конструктивная схема, пуск, характеристики, регулирование скорости.
- •Уравнения и схемы замещения тр при хх и при нагрузке.
- •11. Опыт короткого замыкания тр: уравнения и схема замещения.
- •12. Устройство, принцип действия, характеристики сг.
- •13. Работа синхронного двигателя при постоянном возбуждении и переменной мощности, угловые характеристики.
- •14.Работа синхронного двигателя при постоянной мощности и переменном возбуждении.
- •15) Работа синхронного генератора(сг) под нагрузкой. Векторные диаграммы неявнополюсного и явнополюсного синхронного генераторов.
- •16. Синхронный компенсатор(ск).
- •17.Устройство ад. Принцип действия ад.
- •18.Уравнения ад. Эквивалентная схема замещения ад.
- •19. Способы регулирования частоты(скорости) вращения ад.
- •Опыты хх и кз ад, характеристики.
- •2) Короткое замыкание
- •3) Рабочие характеристики
- •Энергетическая диаграмма асинхронного двигателя (ад). Электромагнитный вращающий момент.
- •Уравнения и векторные диаграммы ад.
- •23.Двигатель постоянного тока параллельного возбуждения. Конструктивная схема, пуск, характеристики, регулирование скорости.
- •24. Принцип действия и способы пуска сд.
- •25) Генератор смешанного возбуждения(гсв), конструктивная схема и его характеристики в сравнении с генератором параллельного возбуждения.
3. Тр при нагрузке. Векторная диаграмма, внешние характеристики и схема.
Работа при нагрузке. ВД.
В
Д
и МДС обмоток
Вторичная обмотка замкнута на сопротивление нагрузки. ЭДС взаимной индукции в цепи вторичной обмотки вызывает ток возбуждения вторичной цепи. ВД МДС обмоток трансформатора:
МДС
ХХ первичной обмотки. Она создает в
сердечнике первичной обметки трансформатора
магнитный поток амплитудой Φm
Фаза
тока
относительно ЭДС будет определяться
как характером нагрузки, так и собственным
сопротивлением вторичной обмотки
(вторичная обмотка имеет активно
индуктивное сопротивление, следовательно
ток
будет отставать от ЭДС
вектор
МДС вторичной обмотки трансформатора
работающего под нагрузкой. Этот вектор
находиться в фазе с вектором
.
Из
ВД видно, что вектор
имеет размагничивающую составляющую
относительно
, то есть результирующая МДС будет
меньше, а значит, поток в сердечнике
трансформатора должен бы уменьшиться.
Или в соответствии с принципом Ленца
ЭДС самоиндукции вторичной обмотки
имеет такое направление, что ток,
вызванный ею, препятствует внешнему
магнитному потоку, создавая свой
собственный магнитный поток φ2.
Результирующий магнитный поток в
сердечнике должен бы уменьшиться.
На основании второго закона Кирхгофа запишем уравнения напряжения для ТР
или
(*)
В
соответствии с вышесказанным ЭДС
самоиндукции первичной обмотки должна
бы уменьшиться и тогда в соответствии
с (*) ток начнет увеличиваться ровно на
столько, чтобы скомпенсировать МДС
вторичной обмотки, то есть МДС первичной
обмотки возрастет на величину
На основании ВД МДС первичной обмотки ТР
(**)
– МДС
холостого хода первичной обмотки
-
нагрузочная составляющая МДС первичной
обмотки (компенсирующая размагничивающее
действие МДС вторичной обмотки)
(***)
Следовательно при холостом ходе ТР магнитный поток взаимной индукции Φmв сердечнике ТР создается МДС холостого хода первичной обмотки и тогда в соответствии с (***) при нагрузке ТР этот же магнитный поток создается совместным действием МДС первичной и вторичной обмоток ТР.
Это значит, что при переходе к нагрузке амплитуда магнитного потока в сердечнике ТР не изменится и это утверждение находится в полном соответствии с выражением
;
то есть для данного ТР амплитуда магнитного потока взаимной индукции определяется только действующим значением первичного напряжения.
В
действительности с увеличением нагрузки,
из-за падения напряжения на первичной
обмотке магнитный поток взаимной
индукции
незначительно
снижается (в пределах 2,5 – 3 %)
Построение векторных диаграмм основывается на использовании 3 формул:
(1)
(2)
(3)
Эквивалентная схема замещения ТР с электрической связью:
ВД трансформатора при нагрузке:
активная нагрузка
активно-индуктивная нагрузка
Построение:
1)
строим
; 2) Строим
под углом α
относительно
;
3)Вектора
отстают от
на
угол
; 4) дальнейшие построения выполняются
на базе уравнении (1), (2), (3); 5) Определим
фазу
тока
относительно
;
6)
По уравнению (2) строим вектор вторичного
напряжения
.
Треугольник 2 – треугольник падения
напряжения на сопротивлении вторичной
обмотки. 7) По выражению (3) строим вектор
первичного тока. 8)По уравнению (1) строим
вектор первичного напряжения
Выводы:
при уменьшении
, то есть при переходе от активной к
активно индуктивной нагрузке уменьшается
напряжение на зажимах вторичной обмотки
и при этом увеличивается потребление
тока первичной обмоткой.
При переходе от холостого хода к нагрузке напряжение падает и это падение зависит как от величины тока вторичной обмотки, так и от его фазы.
Из сравнения ВД видно, что переход от активной к активно-индуктивной нагрузке сопровождается увеличением первичного тока из-за увеличения размагничивающего действия тока при индуктивной нагрузке.
Так
как при переходе отк индуктивной нагрузке
ток
возрастает, то треугольник 1 падения
напряжения на сопротивлении первичной
обмотки возрастает, то есть на индуктивной
нагрузке будет иметь большие размеры,
а значит и напряжение
при индуктивной нагрузке будет больше.
Из
векторной диаграммы и выражения (2)
следует, что
зависит от тока вторичной обмотки
,
то есть при активной нагрузке и индуктивной
нагрузке вторичное напряжение уменьшается
при увеличении вторичного тока.
Внешние характеристики ТР
при
На
холостом ходуТР напряжение на зажимах
вторичной обмотки
;
;
;
;
при
С учетом этого и (1), (2), (3) вторичное напряжение при переходе от холостого хода к нагрузке трансформатора уменьшается из-за падения напряжения на сопротивлении первичной и вторичной обмоток.
Из ВД видно, что при переходе от активной нагрузки к индуктивной вторичное напряжение снижается больше, это обусловлено увеличением размагничивающего действия МДС вторичной обмотки при переходе от активной нагрузки к индуктивной той же величины.
