Электромагнитный момент генератора постоянного тока.
Баланс МДС трансформатора.
W1I1+W2I2=W1Ix.(7)
На основании уравнения (7) справедливо утверждение: поток магнитопровода трансформатора создается суммой МДС первичной W1I1 и вторичной W2I2 обмоток при нагрузке трансформатора или, что тоже, - МДС первичной обмотки W1Ix при холостом ходе трансформатора.
| Уравнения электрического состояния реального однофазного трансформатора. Таким образом уравнения электрического и магнитного состояния, описывающие процессы в электрических и магнитной цепи реального трансформатора имеют вид: 𝑈̇1=𝐸̇1+𝐼̇1(𝑅1+𝑗𝑋1) 𝑈̇2=𝐸̇2+𝐼̇2(𝑅2+𝑗𝑋2) 𝐼̇1=𝐼̇0+𝐼̇1/𝑘𝑇 | ||
| Схема замещения идеального 13 | ||
14 реального
| 15 Коэффициент трансформации трансформатора — это величина, выражающая масштабирующую (преобразовательную) характеристику трансформатора относительно какого-нибудь параметра электрической цепи (напряжения, силы тока, сопротивления и т. д.) |
16
17. Потери, возникающие в трансформаторе в режиме холостого хода при номинальном синусоидальном напряжении на первичной обмотке и номинальной частоте называются потерями холостого хода.
| 18 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОТЕРЬ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ называются потери, возникающие в трансформаторе при номинальной частоте и установлении в одной из обмоток тока, соответствующего ее номинальной мощности, при замкнутой накоротко второй обмотке. |
19 Внешние характеристики.
Внешняя характеристика – это зависимость напряжения на выводах трансформатора от тока, протекающего через нагрузку, подключенную к этим выводам, т.е. зависимость U2=f(I2) при U1=const. При изменении нагрузки (тока I2) вторичное напряжение трансформатора изменяется.
| 20Коэффициентом полезного действия трансформатора (КПД) называют отношение отдаваемой мощности Р2 к мощности Р1 поступающей в первичную обмотку: η = P2/P1 = (U2I2 cos φ2)/(U1I1 cos φ1) или η = (Р1 - ΔР)/Р1 = 1 - ΔР/(Р2 + ΔР), (2.49) где ΔР — суммарные потери в трансформаторе. |
Параллельная работа подразумевает обязательные и, несомненно, важные условия параллельной работы трансформаторов, всего существует 5 условий.
1. – сфазированность трансформаторов,.
Напряжения на первичных и вторичных обмотках обоих трансформаторов должны иметь равное значение.
3. Напряжения короткого замыкания обоих трансформаторов должны быть также равны,
4. Группы соединений обмоток должны соответствовать друг другу и быть одинаковыми..
5. Мощность обоих трансформаторов не должна быть различной более чем в 3 раза,
Особенности трехфазных трансформаторов
2 типа магнитопровода: Броневой и стержневой(Ш-образный)
Группа соединений
23Основными частями трансформатора являются его магнитопровод и обмотки. Магнитопровод выполняется из тонких листов электротехнической стали. Перед сборкой листы изолируются друг от друга лаком или окалиной. Это дает возможность в значительной мере ослабить в нем вихревые токи и уменьшить потери на перемагничивание.
Обмотки трансформаторов выполняют из медных проводов круглого и прямоугольного сечения, изолированных хлопчатобумажной пряжей или кабельной бумагой.
| 24У трансформаторов мощностью до 6300 кВА такое увеличение поверхности бака позволяет успешно отводить тепло и не допускать увеличения температуры масла над воздухом выше допустимой величины. У этих трансформаторов происходит, как говорят, естественное охлаждение с помощью масла и циркуляции воздуха. У трансформаторов большой мощности естественное охлаждение оказывается недостаточным. В этих случаях применяют искусственное охлаждение масла. Существует несколько способов принудительного охлаждения трансформаторов. Рассмотрим наиболее распространенные. Первый способ — это вид охлаждения трансформатора с использованием принудительного ускорения движения воздуха, охлаждающего радиаторы, с помощью вентиляторов. Этот способ называют дутьевым (Д) охлаждением. Второй способ — это вид охлаждения трансформатора с использованием принудительного ускорения движения как трансформаторного масла, так и воздуха. Этот способ называют системой охлаждения ДЦ Третий способ — это вид охлаждения трансформатора, при котором нагретое масло принудительно (с помощью насоса) прогоняется через ряд труб охладителя, заключенных в «рубашку», в которой циркулирует вода. Такой способ называют масляно-водяной системой или охлаждением вида Ц. |
| 25Группы соединений обозначают целыми числами от 0 до 11. Номер группы определяют величиной угла,. |
26Однофазные трансформаторы небольшой мощности применяют в качестве сварочных, измерительных, испытательных, специального назначения и для бытовых нужд.
Мощные однофазные силовые трансформаторы служат для трансформации электрической энергии трехфазного тока и для питания специальных промышленных установок. Трехфазные автотрансформаторы
Наряду с однофазными двухобмоточными автотрансформаторами часто применяются трехфазные двухобмоточные и трехфазные трехобмоточные автотрансформаторы.
В трехфазных автотрансформаторах фазы обычно соединяют звездой с выведенной нейтральной точкой
| 27Тр-ры ТОКА-работает в режиме КЗ,т.к входное сопротивление амперметра меньше 1 Ом трансформаторы напряжения (ТН) работает в режиме ХХ поскольку входное сопротивление вольтметра достигает 1 кОм и выше. Служат для приведения напряжения к стандартному значению (100 В), на которое рассчитаны вторичные приборы. Для обеспечения безопасности обслуживающего персонала вторичная обмотка трансформатора заземляется |
28Конструктивные особенности машин постоянного тока.
Состоит из двух основных частей:
1.Главные магнитные полюса, включающие магнитопровод и обмотки возбуждения
2. Якоря с обмоткой, а так же коллектора со щетками
Подразделяются по способу возбуждения: независимый,последовательный,параллельный,смешанный.
29По назначению электрические машины постоянного тока делятся на генераторы и двигатели.
Генераторы постоянного тока применяют в тех областях техники, в которых для технологических целей требуется постоянный ток: электролиз, электрическая сварка, а также для питания двигателей постоянного тока.
Двигатели постоянного тока применяют для подъемных уст- ройств, в электрической тяге, для приведения в действие прокатных станов, гребных винтов судов и в других видах регулируемого электро- привода.
30 Принцип действия генератора.
Принцип работы генератора постоянного тока основан на возникновении ЭДС в рамке, вращающейся в магнитном поле
Принцип действия двигателя. Для того чтобы якорь двигателя постоянного тока начал вращаться, необходимо создать магнитный поток с помощью обмотки возбуждения и подвести к якорю напряжение, тогда по обмотке якоря начнет протекать ток и в машине начнет действовать закон электромагнитных сил, который приведет якорь во вращение.
| 31щеточно-коллекторный узел в генераторе предназначен для механического выпрямления эдс обмотки якоря и для передачи энергии от вращающегося ротора в бортовую цепь. Щёточно-коллекторный узел , обеспечивающий электрическое соединение цепи ротора с цепями, расположенными в неподвижной части машины. Состоит из коллектора (набора контактов, расположенных на роторе) и щёток (скользящих контактов, расположенных вне ротора и прижатых к коллектору). |
32Для всех машин постоянного тока основными являются уравнения ЭДС, индуктируемой в обмотке якоря, и электромагнитного момента взаимодействия токов якоря и основного магнитного поля машины. Она наводится в обмотке якоря основным магнитным потоком.
| 33 |
34Генераторы параллельного возбуждения
Определение. Генераторами параллельного возбуждения называют генераторы, обмотка возбуждения которых питается от ЭДС обмотки якоря и подключена к выводам якоря машины параллельно цепи нагрузки.
Самовозбуждение генератора. Так как обмотка возбуждения подключена к выводам якоря, то важное значение имеет процесс первоначального возникновения ЭДС, называемый процессом самовозбуждения.
Магнитная цепь машины имеет небольшой остаточный магнитный поток (примерно 2-3% номинального). При вращении якоря в поле остаточного потока в нем наводится небольшая ЭДС, вызывающая некоторый ток в обмотке возбуждения. При соответствующем направлении он увеличивает остаточный магнитный поток, ЭДС в якоре возрастает и процесс развивается лавинообразно до тех пор, пока не будет ограничен насыщением магнитной цепи.
| 35 характеристика холостого хода— зависимость ЭДС генератора от тока возбуждения при постоянной частоте вращения:E =f(Iв) приI= 0 иn=nном=const; внешняя характеристика— зависимость напряжения на выводах генератора от тока нагрузки при постоянном сопротивлении цепи возбуждения и постоянной частоте вращения:U=f(I) приRв=constиn=const; регулировочная характеристика— зависимость тока возбужденияIвот тока нагрузкиI:Iв =f(I) при условии поддержания постоянного напряжения на выводах генератора (U=const) иn=nном=const. |
36 Барабанный якорь представляет собой цилиндр собранный из изолированных друг от друга листов электротехнической стали.
2 вида обмоток: ВОЛНОВАЯ и ПЕТЛЕВАЯ
Электромагнитный момент генератора постоянного тока.
Еs=pN/60ac*n*Ф=Се*n*Ф где:
N- число пар параллельных ветвей в якоре
n- частота вращения якоря
Ф- магнитный поток
38Под реакцией якоря понимают явление воздействия магнитного поля, создаваемого током якоря, на магнитное поле главных полюсов. Способы уменьшения влияния реакции якоря.
1.Увеличения магнитного сопротивления на пути распределения магнитного потока, увеличение за счет МДС главных магнитных полюсов
2.Установление дополнительных полюсов напротив мертвых зон в обмотке якоря
3.размещение компенсационной обмотки в пазах якоря.
39При работе электрической машины часть потребляемой ею энергии теряется бесполезно и рассеивается в виде тепла. Мощность потерянной энергии называют потерями мощности или просто потерями.
Потери в электрических машинах подразделяются на основные и добавочные. Основные потери возникают в результате происходящих в машине основных электромагнитных и механических процессов, а добавочные потери обусловлены различными вторичными явлениями. Во вращающихся электрических машинах основные потери подразделяются на 1) механические потери, 2) магнитные потери, или потери в стали, и 3) электрические потери.
Коэффициент полезного действия определяется как отношение полезной, или отдаваемой, мощности P2 к потребляемой мощности P1:
 | (1) |
| (2) |
При параллельной работе генераторов необходимо соблюсти следующие условия: 1) при включении генератора на параллельную работу с другими не должно возникать значительных толчков тока, способных вызвать нарушения в работе генераторов и потребителей; 2) генераторы должны нагружаться по возможности равномерно, пропорционально их номинальной мощности.
Тогда надо соблюсти следующие условия: 1) полярность 1 генератора должна быть такой же, как и 2 генератора или шин, т. е. положительный (+) и отрицательный (–) зажимы генератора должны с помощью рубильника или другого выключателя соединиться с одноименными зажимами сборных шин; 2) электродвижущая сила (э. д. с.) генератора 2 должна равняться напряжению на шинах. При соблюдении этих условий при подключении генератора 2 к шинам с помощью рубильника не возникает никакого толчка тока и этот генератор после его включения будет работать без нагрузки, на холостом ходу.
При параллельной работе двух или более генераторов их напряжения U всегда равны, так как генераторы включены на общие шины.
| Реверс– это изменение направления вращения электродвигателя. Выполнить реверс можно изменив полярность приходящего на пускатель, питающего напряжения. Это могут быть регуляторы, используемые для двигателей постоянного тока. Реверс можно выполнить, используя перемену чередования фаз в сети переменного тока. |
| 43Различаютестественные и искусственные механические характеристики двигателя. Под естественной понимают характеристику, которую имеет двигатель, подключенный без дополнительных сопротивлений к сети с напряжением, равным номинальному напряжению двигателя. При переменном токе, кроме того, частота сети должна быть равна номинальной частоте двигателя. Все другие механические характеристики ( при включении в схему добавочных сопротивлений, при напряжении или частоте, отличающихся от номинальных) называют искусственными. [2] |
44 Регулирование частоты вращения двигателей постоянного тока.
Частоту вращения регулируют путем изменения напряжения сети в том случае, когда источником электрической энергии двигателя является какой-либо генератор.
Для регулирования частоты вращения двигателя изменением сопротивления цепи якоря используют регулировочный реостат, включенный последовательно с якорем.
1.механическая характеристика
2.Электромеханическая характеристика-это изменение частоты вращения от тока якоря
3.Изменения частоты вращения от напряжения питания
4. Изменения частоты вращения от магнитного потока
Регулировать частоту вращения двигателя постоянного тока можно изменением магнитного потока тремя способами: 1.шунтированием обмотки возбуждения реостатом ,2. секционированием обмотки возбуждения и 3.шунтированием обмотки якоря реостатом
| 45 ДПТ со смешанным возбуждением ДПТ со смешанным возбуждением (рис.4) имеет две ОВ, одна из которых соединена последовательна, а другая параллельно якорной цепи. Она располагается между механическими характеристиками двигателей параллельного и последовательного возбуждения. Подбирая соответствующим образом МДС обеих обмоток, можно получить электродвигатель с характеристикой, близкой к характеристике двигателя параллельного или последовательного возбуждения. |
46К коллекторным машинам переменного тока относятся AM особого исполнения на якоре (роторе) находится замкнутая якорная обмотка подключаемая к коллектору и назначение такой обмотки заключается в том чтобы иметь возможность регулировать частоту ЭДС создаваемую во вторичной обмотке AM.
Коллекторные машины переменного тока применяются сравнительно редко и главным образом в качестве двигателей. работающие как на постоянном, так и на переменном токе.