Режим короткого замыкания трансформатора.

1.Генератор – это электромеханический преобразователь механической энергии в электрическую.

2. Электрический двигатель преобразует электрическую энергию в механическую.

3.Статор (индуктор) –неподвижная часть эл. машины (та часть ЭМ, которая создает основной магнитный поток).

4.Ротор (якорь) –вращающаяся часть эл. машины (та часть ЭМ, которая создает основной магнитный поток).

5.Реакцией якоря называет взаимодействие основного магнитного потока, созданного обмоткой возбуждения (главными полюсами) машины и магнитного потока, созданного током якоря ( воздействие МДС обмотки статора (якоря) на МДС обмотки возбуждения).

РЯ имеет отрицательное влияние на электромагнитные параметры машины:

РЯ уменьшает ЭДС и электромагнитный момент.

РЯ можно уменьшить с помощью увеличения воздушного зазора или введением компенсационной обмотки.

6.Главные полюса МПТ- составные части статора, предназначенные для создания магнитного поля возбуждения.

7.Коллектор МПТ(устанавливается на якоре) предназначен для изменения направления тока в проводниках обмотки якоря при их переходе из зоны магнитного полюса одной полярности в зону полюса другой полярности.

8.МПТ отличается от машин пер. токаналичием щеточно-коллекторного узла (в машине происходит непрерывный процесс электромеханического преобразования энергии).

9.Область применения МПТ. Наибольшее применение МПТ получили в качестве электродвигателей (крановые эд, тяговые эд), объясняется это возрастающим применением в качестве источников постоянного тока полупроводниковых выпрямительных устройств, имеющих более высокие технико-экономические показатели по сравнению с коллекторными генераторами постоянного тока.

10.Преимущества и недостатки МПТ по отношению к машинам переменного тока: «+»хорошие пусковые и регулировочные свойства, возможность получения большой частоты вращения (более 3000 об/мин);«-»относительно высокая стоимость, некоторая сложность в изготовлении и пониженная надежность – это обусловлено наличием щеточно-коллекторного узла.

11.Классификация МПТ.МПТ: с независимым возбуждением, с параллельным возбуждением, с последовательным возбуждением, со смешанным возбуждением.

12.Основные характеристики ГПТ. (с независимым возбуждением - имеют жесткую характеристику, широкий диапазон регулирования напряжения, но требуется дополнительный источник; с параллельным возбуждением – наличие остаточной ЭДС, не требуется дополнительный источник, не жесткая внешняя характеристика; с последовательным возбуждением - Имеет очень мягкую характеристику, поэтому применяется только для специальном назначении, со смешанным возбуждением - )1.Характеристика хх, 2.Внешняя характеристика, 3.Регулировочная характеристика.

13.Основные характеристики ДПТ.1)Пусковая характеристика. 2)Рабочая характеристика. 3)Регулировочная характеристика.

14.Трансформатор.Это статическое электромагнитное устройство, имеющее две (или более) индуктивно связанные обмотки и предназначенное для преобразования посредством явления электромагнитной индукции одной (первичной) системы переменного тока в другую (вторичную) систему переменного тока.

15.Коэффициет трансформации.

16.Коэффициент мощности трансформатора. Это отношение активной мощности на выходе вторичной обмотки Р2 (полезная мощность) к активной мощности на входе первичной обмотки Р1(подводимая мощность).η=P2/P1.

17.Режим холостого хода трансформатора. . .

Режим работы трансформатора, при котором его вторичная обмотка разомкнута, называют холостым режимом или холостым ходом (трансформатор работает без нагрузки). Опыты холостого хода и короткого замыкания характеризуют работу силового трансформатора в предельных режимах нагрузки: при отсутствии нагрузки (I2= 0) и при номинальном токе вторичной обмотки (I2=I2n). На основе этих опытов определяются исходные данные для расчета основных эксплуатационных характеристик трансформатора и параметров его схемы замещения. Данный режим характеризуется разомкнутой вторичной цепью трансформатора, вследствие чего ток в ней не течёт. С помощью опыта холостого хода можно определить КПД трансформатора, коэффициент трансформации, а также потери в стали.

18.Режим короткого замыкания трансформатора.

Если к первичной обмотке провести напряжение, равное номинальному, то токи в обмотке достигнут величин, превышающих номинальные в 10 - 20 раз у трансформаторов высокого напряжения и в 20 - 40 раз у трансформаторов низкого напряжения. Поэтому при испытании трансформатора в режиме короткого замыкания напряжение источника питания резко понижают регулирующим устройством до величины, при которой токи в обмотках не превышают номинальных значений. При внезапном коротком замыкании во вторичной цепи токи I2 и I1 резко возрастают. Однако в переходном процессе максимальное значение тока короткого замыкания, получившее название ударного тока, может быть значительно больше тока в установившемся режиме. Ударный ток представляет серьезную опасность для трансформатора большой мощности: электромагнитные силы в обмотках могут сдвинуть витки, смять изоляцию и вызвать в конечном итоге повреждение обмоток. Заметим, что сила взаимодействия между двумя витками, которые обтекаются общим током, пропорциональна квадрату этого тока. При коротких замыканиях, когда токи возрастают в десятки раз, механические силы в обмотках могут увеличиться в тысячу раз и более. Поэтому катушки и витки обмоток прочно укрепляют с тем, чтобы не возникло сколько-нибудь заметных деформаций их при коротком замыкании. Этот режим получается в результате замыкания вторичной цепи накоротко. С его помощью можно определить потери полезной мощности на нагрев проводов в цепи трансформатора.

19.Основные параметры и характеристики трансформатора. Номинальное напряжение, Номинальный первичный ток I₁_H, Номинальный вторичный ток I₂_H, Вторичная нагрузка z₂_H, Коэффициент трансформации, Стойкость к механическим и тепловым воздействиям. Характеристика хх и к.з.

20.Первичная обмотка трансформатора –это та обмотка, к которой подключен источник переменного напряжения.

21. Вторичная обмотка трансформатора –это та обмотка, к которой подключен потребитель.

22.Напряжение к.з. трансформатора – представляет собой полное падение напряжения на трансформаторе. Опыт короткого замыкания заключается в том, что вторичную обмотку (обычно НН) замыкают накоротко, а к первичной обмотке через регулятор напряжения РН подводят напряжение.

23.Потери в стали трансформатора -степень потерь (и снижения КПД) в трансформаторе зависит, главным образом, от качества, конструкции и материала «трансформаторного железа» (электротехническая сталь). Потери в стали состоят в основном из потерь на нагрев сердечника, на гистерезис (Потери па перемагничивание (гистерезис) зависят от максимальной индукции в сердечнике: чем больше индукция, тем больше площадь петли гистерезиса и тем больше потери. Обычно при расчетах потери на перемагничивание и вихревые токи не разделяют и свойства материала оценивают удельными потерями Рсуд , т.е.потерями, отнесенными к 1 кг материала) и вихревые токи (Потери на вихреаые токи зависят от удельного сопротивления материала сердечника и от частоты магнитного поля. Чтобы уменьшить эту составляющую потерь, для сердечников применяют специальные трансформаторные стали с большим удельным сопротивлением. Кроме того сердечники изготовляют из тонких листов, изолированных друг от друга. Чем выше частота тока, тем больше потери на вихревые токи, поэтому сердечники трансформаторов, работающих на высоких частотах, делают из более тонкого металла). Потери в трансформаторе, где «железо» монолитное значительно больше, чем в трансформаторе, где оно составлено из многих секций (так как в этом случае уменьшается количество вихревых токов). На практике монолитные сердечники не применяются. Определяются из опыта х.х.

24.Потери в меди трансформатора – потери энергии на нагрев обмоток.Определяются из опыта к.з.

25.КПД трансформатора – по мощности

P0 — потери холостого хода (кВт) при номинальном напряжении

PL — нагрузочные потери (кВт) при номинальном токе

P2 — активная мощность (кВт), подаваемая на нагрузку

n — относительная степень нагружения при номинальном токе n=1.
КПД по энергии η=W2/W1.

26.Типы машин переменного тока –асинхронные(с фазным ротором, с кротокозамкнунутым ротором), синхронные (явнополюсные, неявнополюсные).

27.Отличие АМ от машин других типов.АМ – этомашины переменного тока, у которых частота вращения ротора не совпадает с частотой вращения магнитного поля статора. В основе работы машин переменного тока лежит создание вращающегося магнитного поля.

28.Скольжение –величина, характеризующая разность частот вращения ротора и вращающегося поля статора. s=(n1-n2)/n1/

29.Основной режим работы АМ – работа в режиме двигателя. Этот режим служит для преобразования потребляемой из сети электрической энергии в механическую.

30.Кроткозамкнутый АД – это АД, имеющий короткозамкнутый ротор.(«беличья клетка», ротор с обмоткой выполненной методом литья)

31.Фазный ротор АД – ротор имеет сложную конструкцию: на валу закреплен шихтованный сердечник с трехфазной обмоткой, выполненной аналогично обмотке статора. Эту обмотку соединяют звездой, а ее концы присоединяют к трем контактным кольцам, изолированным друг от друга и от вала. Для осуществления электрического контакта с обмоткой вращающегося ротора на каждое контактное кольцо накладывается по 2 щетки.

32.Принцип действия АМ – Двигательный режим:при включении обмотки статора в сеть трехфазного тока, возникает вращающееся магнитное поле, которое, сцепляясь с короткозамкнутой обмоткой ротора, наводит в ней ЭДС. При этом в стержнях обмотки ротора появляются токи. В результате взаимодействия этих токов с вращающимся магнитным полем – на роторе возникают электромагнитные силы. Совокупность этих сил создает электромагнитный вращающий момент, под действием которого ротор асинхронного двигателя приходит во вращение с частотой n2<n1. Генераторный режим: если обмотку статора включить в сеть, а ротор посредством приводного двигателя, являющегося источником мех.энергии, вращать в направлении вращения магнитного поля статора с частотой n2>n1 то направление движения ротора относительно поля статора изменяется на обратное (по сравнению с двигательным режимом работы этой машины), т.к ротор будет обгонять поле статора. При этом скольжение станет отрицательным, а ЭДС, наведенная в обмотке ротора, изменит свое направление. Электромагнитный момент на роторе М также изменит свое направление, т.е. будет направлен встречно вращающемуся полю статора и станет тормозящим по отношению к вращающемуся моменту приводного двигателя. В этом случае механическая мощность приводного двигателя в основной части будет преобразована в электрическую активную мощность Р2 переменного тока. ОСОБЕННОСТЬ работы АГ состоит в том, что вращающееся магнитное поле в нем создается реактивной мощностью Q трехфазной сети, в которую включен генератор и куда он отдает вырабатываемую активную мощность Р2. Режим торможения противовключением:если у работающего трехфазного АД поменять местами любую пару подходящих к статору из сети присоеденительных проводов, то вращающееся поле статора изменит направление вращения на обратное. При это ротор под действием сил инерции продолжит вращение в том же направлении, но станет постепенно замедляться. Активная мощность, поступающая из сети в машину при этом режиме, частично затрачивается на компенсацию механической мощности вращения ротора, т.е. на его торможение. n2<0.

33.Вид механической характеристики АД.

-механическая характеристика АД.

34.Синхронная машина.Ротор (индуктор) СМ вращается с частотой, равной частоте

вращения магнитного поля. Статор СМ выполняется также, как у АМ:

в сердечник уложена многофазная обмотка. Возбуждение СМ осуществляется

постоянным магнитным полем(обмотка возбуждения с постоянным током или ПМ). Система возбуждения расположена на роторе (обращенная конструкция). СМ бывают явнополюсными и неявнополюсными.

35.Синхронная частота вращения -n=(60f1)/p.

36.Индуктор СМ –ротор СМ называется индуктором, т.к. магнитное поле ротора вращается с частотой n1 и ндуцирует в трехфазной обмотке статора переменные ЭДС Еа, Еб, Ес, которые одинаковы по значению и сдвинуты по фазе относительно друг друга на 120°, образуют трехфазную симметрическую систему ЭДС.

37.Обмотка возбуждения СМ и её назначение –эта обмотка необходима для получения возбуждающего магнитного поля. Обмотка крепится на роторе и подключается к источнику постоянного тока через скользящие контакты, осуществляемые посредством двух контактных колец, располагаемых на валу и изолированных от вала и друг от друга, и двух неподвижных щеток.

38.Обмотка возбуждения питается постоянным током.

39.СМ относится –к машинам переменного тока.

40.Основноый режим работы СМ – генераторный режим.

41.Параллельная работа СМ с сетью – параллельной работой двух или нескольких СМ называется работа при параллельном соединении выходных проводников машин к нагрузке. Условия включения СГ в сеть: ЭДС генератора Ео в момент подключения его к сети должна быть равна и противоположна по фазе напряжению, частота ЭДС генератора fг должна быть равна частоте переменного напряжения в сети fc, порядок следования фаз на выводах генератора должен быть таким же, что и на зажимах сети. Приведение генератора в состояние, удовлетворяющее всем указанным условиям, называют синхронизацией.

42.Основные характеристики СГ – 1.Угловые (зависимости Рэм=f(θ) и M=f(θ), где θ- угол, на который продольная ось ротора смещена относительно продольной оси результирующего поля машины, Рэм - мощность, М – эл.маг. момент), 2.U-образные (показывают, что любой нагрузке генератора соответствует такое значение тока возбуждения Iв, при котором ток статора I1 становится минимальным и равным только активной составляющей ), 3. Характеристика х.х, 4.Внешняя, 5. Регулировочная, 6. Характеристика к.з.

1 2 3 4

5 6