22. Внешн хар-ки трансформатора. Потери мощности и кпд.

Внешн хар-ка – зависимость напряжен u2 от тока I2

при u1,f, = const. ; – коэф мощности.

Напряж на вторичн обмотке снижается из-за паден напряж ∆U2 на активных и индуктив (r1,r2,x1,x2) сопротивл обмоток.

При актив-индуктивн

нагрузке напряжен падает быстрее.

∆U2= 2-5 %

Активная мощность, потребляемая от источника:

. Часть этой мощности теряется в кач-ве электрич потерь в первичной обмотке. .

Др часть теряется в виде магн потерь в сердечнике

. Оставшаяся мощн электромагнитн путем передается вторичной обмотке.

. Часть этой мощн теряется в виде электрических потерь во вторичной обмотке.

.Полезная отдаваемая мощность нагрузки: ; .

КПД: ;

23. Асинхр двигатель. Принцип действ и устр-во.

Если вращать магнит с пост частотой n1, его магн поле пересекает стержни ротора и в них индуктир ЭДС (Направлен по правилу правой руки). Кольца и стержни явл-ся проводящими, поэтому в них появятся токи. При взаимод-ии этих токов с вращающимся магн полем возникают электромагн силы. Направлен сил по правилу лев руки. Эти силы создают электромагн момент М, под действ ктрого ротор начнет вращаться. По мере увеличен частоты вращен ротора n относительная скорость движения стержней в магнитн поле будет убывать.

n↑↓, тогда е↓, ток ↓, сила fэм ↓, момент М ↓. Это будет происходить до тех пор, пока не наступит равновесие моментов. М=М0, где М0 – момент сопротивл, обусловл силами трения.

Частота вращен поля ротора и поля всегда разные.

АД не явл-ся электродвигателем. Режимы работы АД характеризуют скольжением S=(n1-n)/n1.

Двигательный режим: 0<S<1; генераторный режим: S<0; режим электромагн тормоза: S>1.

АД состоит из 2 частей: неподвижн статора и вращ ротора. Они представл собой сердечники, собран из тонких пластин электротехн стали, в пазах ктрых размещаются обмотки. Обмотка статора 3хфазная, размещена на его внутр стороне. Обмотка ротора размещ на его внешней стороне. Обмотка ротора бывает 2х типов: 1) Короткозамкнутый: с обмоткой по типу беличьей клетки 2) Фазный: с 3хфазной обмоткой, соедин звездой, свободн концы этой обмотки присоедин к 3м контактным кольцам, на кольца накладываются неподвижн щетки, к ктрым присоедин пусковой или регулировочн реостат.

24. Энергетич диаграмма ад.

. Часть теряется в виде эл потерь в обмотке статора.{ Индекс: 1 –статор, 2 – ротор.}

Другая часть теряется в виде магнитн потерь в сердечнике статора: . Оставшаяся мощн электромагн путем передается ротору.

. Часть этой мощности теряется в виде эл потерь в обмотке ротора . Магнитн потери в сердечнике ротора . Оставшаяся мощн превращается в механическую: .

Полезн мощн на валу: Р2= , где - механические потери. ,

25. Электромагнитный момент и механическая характеристика ад.

– ф-ла Квосса, где S – скольжение.

n=f(M) – механич характеристика; n=n1(1-S)

тчка1 – пуск АД:n=0; S=1; M=Mпуск

тчка2 – тчка максимального момента: M=Mmax=Mk; S=Sk

тчка3 – номинальный режим: n=nн; S=Sн=0.02-0.08

M=Mн== = 9.55*

тч4 – идеальн холостой ход: М=0; n=n1; S=0.

Участок от 4 до 3 – рабоч режим. От 3 до 2 – перегрузка. От 2 до 1 – нейустойчив работа.

26. Способы пуска ад.

1. Прямой пуск (обмотка статора напрямую подключается к 3хфазной сети)

- пусковой ток, – номинальный. Если такой большой ток отрицательно влияет на работу сети, то применяют специальные способы.

2.Переключ обмотки статора со звезды на ∆: при пуске обмотку включ звездой, напряжен на фазах ↓ в раз, а пусковой ток – в 3 раза. Затем обмотку включают ∆.

3. Пуск через пусковой реактор: Реактор – катушки на ферромагнитных сердечниках. => пуск при пониженном напряжении.

4. Пуск с автотрансформатором: По мере увеличения оборотов напряжение тоже увеличивают.

Общий недостаток 2,3,4 способов –↓пусковой момент.

5. Пуск АД с фазным ротором: К ротору подключ 3хфазн пусковой реостат, что ↓ ток ротора => ↓ ток статора.

27. Способы регулирован частоты вращ и реверс ад.

1.Изменение числа пар полюсов p: Достигается размещением на статоре независимых обмоток, каждая со своим кол-вом пар полюсов. +: простота, -: многоскоростные двигатели дороже и тяжелее односкоростных.

2.Изменение частоты питающего тока f1: +: самый лучш и эконоимчн способ; -: нужен индивидуальный источник питания (преобразователь частоты).

3.Изменение скольжения S: Этот способ примен для АД с фазным ротором путем подключен к ротору 3хфазн регулировочного реостата.

Реверс: Реверс – изменен направлен движения.

Направлен вращен ротора зависит от направлен вращ магнитн поля статора, а оно зависит от порядка следования фаз. Достаточно помен местами 2 провода.

28. Устр-во и принцип действия машины пост тока.

Предназнач для преобразов энергии пост тока в механ и наоборот, т.е. двигатели и генераторы.

Принцип действ:

Чтобы выпрямить ток необходимо 2 кольца заменить 1, состоящим из 2х изолированных полуколец, образующих коллектор. При повороте сердечника на 90 ‘ измен направлен ЭДС и тока в проводниках. Одновременно происходит смена полуколец под щетками, поэтому щетка А будет всегда находиться под положительным потенциалом, а щетка В – под отрицат.

Через нагрузку ток проходит в одном направлен. У генераторов коллектор явл-ся механич выпрямителем, а у двигателей – механич преобразователем.

Устр-во: Неподвижн часть – статор, вращающ – якорь. На статоре расположены главные и добавочные полюса, катушки главн полюсов создают основной магн поток и называются обмоткой возбуждения. Добавочн полюса предназнач для безискровой работы щеток.

29. Способы возбуждения машины пост тока. Потери мощности и кпд.

Обмотка возбуждения и якорь по отношен друг к другу включают независимо, ӀӀ, последоват или смешанно.

Ш - ӀӀ (шунтовая) обмотка, выполн тонким проводом; С – последоват (сериесная) обмотка, выполн проводом большего сечения и меньшим числом витков.

Имеют место след. потери:

1. Электрические – возникают в обмотках возбуждения, обмотках якоря и щеточном контакте.

2. Магнитные – возникают преимущественно в сердечнике якоря.

3. Механические – возникают в подшипниках, щетках (трение), трение о воздух.

,

30. Пуск, регулирование частоты вращения и реверс двигателей пост тока.

Способы пуска: 1. Прямой пуск (якорь напрямую подключают к сети пост тока) . Для мощных двигателей применяют другой способ.

2. Реостатный: Пусковой реостат в цепи якоря.

Регулир частоты: U=E+Iя*R по 2 з-ну Кирхгофа.

U=Ce*n*Ф+Iя*R, где Ce – коэф, зависящ от конструкции машины.

1. Изменения падения напряжения в цепи якоря: Достигается регулировочным реостатом. -: из-за потерь в реостате неэкономичен.

2. Изменение магн потока Ф: Достигается регулировочн реостатом в цепи обмотки возбуждения. +: экономично

3. Изменен напряжения U: самый лучший способ, но нужен индивидуальный источник.

Реверс: Достигается изменением направл тока в якоре или обмотке возбужден. Меняем 2 провода местами.