откуда получаем:

Полное сопротивление короткого замыкания равно:

; поэтому

Принимая далее, что: ;

получаем все параметры Т-образной схемы замещения трансформатора.

---

Задание 2. Типы синхронных машин и их устройство.

Синхронная машина состоит из неподвижной части - статора и вращающейся части - ротора. Статоры синхронные машин в принципе не отличаются от статоров асинхронных двигателей, т.е. состоят из корпуса, сердечника и обмотки).

Конструктивное исполнение статора синхронной машины может быть различным в зависимости от назначения и габаритов машины.

Роторы синхронных машин могут иметь две принципиально различающиеся конструкции: явнополюсную и неявнополюсную.

В энергетических установках по производству электроэнергии переменного тока в качестве первичных (приводных) двигателей и синхронных генераторов применяют в основном три вида двигателей: паровые турбины, гидравлические турбины либо двигателя внутреннего сгорания (дизели). Применение любого из двигателей принципиально влияет на конструкцию синхронного генератора.

Если приводным двигателем является гидравлическая турбина, то синхронный генератор называют гидрогенератором. Гидравлическая турбина обычно развивает небольшую частоту вращения (60-500 об/мин), поэтому для получения переменного тока промышленной частоты (50 Гц) в гидрогенераторе примениют ротор с большим числом полюсов. Роторы гидрогенераторов имеют явнополюсную конструкцию, т. е. с явно выраженными полюсами, при которой каждый полюс выполняют в виде отдельного узла, состоящего из сердечника 1, полюсного наконечника 2 и noлюсной катушки 3 (рис. 19.3, а). Все полюсы ротора закреплены на ободе 4, являющемся также и ярмом магнитной системы машины, в котором замыкаются потоки полюсов.

Паровая турбина работает при большой частоте вращения, поэтому приводимый ею во вращение генератор, называемый турбогенератором, является быстроходной синхронной машиной. Роторы этих генераторов выполняют либо двухполюсными (n₁ = 3000 об/мин), либо четырехполюсными (n₁= 1500 об/мин).

В процессе работы турбогенератора на его ротор действуют значительные центробежные силы. Поэтому по условиям мехамической прочности в турбогенераторах применяют неявнополюсный ротор, имеющий вид удлиненного стального цилиндра с продольными пазами для обмотки возбуждения

---

. Сердечник неявнополюсного ротора изготовляют в виде цельной стальной поковки вместе с хвостовиками (концами вала) или же делают сборным. Обмотка возбуждения неявнополюсного ротора занимает лишь ²/₃ его поерхности (по периметру). Оставшаяся ¹/₃ поверхности образует полюсы. Для защиты лобовых частей обмотки ротора от разрушения действием центробежных сил ротор с двух сторон прикрывают стальными бандажными кольцами (каппами), изготовляемыми обычно из немагнитной стали.

Большую группу синхронных машин составляют синхронным двигатели, которые обычно изготовляются мощностью до нескольких тысяч киловатт и предназначены для привода мощных вентиляторов, мельниц, насосов и других устройств, не требующих регулирования частоты вращения.
Задание 3. Режимы работы машины постоянного тока.

В двигателях параллельного возбуждения при неизменном то­ке в обмотке возбуждения (I_В = const) магнитный поток изменяется при нагрузке весьма незначительно, поэтому с некоторым при­ближением можно принять Ф = const. В этом случае электромаг­нитный момент пропорционален току в цепи якоря и механическая характеристика n = f(M) может быть представлена зависимостью n = f(I_a). Если эту характеристику про­должить в обе стороны за пределы осей координат (прямая 1), то можно показать, что электрическая машина в зависимости от ве­личины и знака внешнего момента, действующего на ее вал со стороны связанного с ним механизма, может работать в трех режимах: двигательном, тормозном и генераторном.

При работе двигателя без нагрузки ток в цепи якоря I_a0 не­большой. При этом частота вращения n = n₀(точка А).Затем с по­явлением на валу двигателя нагрузочного момента, противодейст­вующего вращающему, ток в цепи якоря возрастает, а частота вращения уменьшается. Если увеличить противодействующий момент до значения, при котором якорь двигателя остановится (точка В),то ЭДС E_a = 0 и ток двигателя достигает значения

I_ак = U/Σr

Если двигатель применяют для привода механизма, на­грузочный момент которого может быть больше вращающегося (например, привод барабана, на который наматывается трос с гру­зом), то при последующем увеличении нагрузочного момента это­го механизма якорь машины вновь начнет вращаться, но теперь уже в другую сторону. Теперь момент, действующий на вал электрической машины со стороны нагрузочного механизма, будет вращающим, а электромагнитный момент машины - тормозя­щим, т. е. электрическая машина перейдет в 

---

тормозной ре­жим. При работе машины в этом режиме ЭДС якоря действует согласованно с напряжением, т. е.

I_а = (U + Е_а)/Σr

При использовании машины в тормозном режиме необходимо принять меры для ограничения тока якоря. С этой целью в цепь якоря включают добавочное сопротивление, величина которого обеспечивает получение искусственной характеристики двигателя, пересекающейся с осью абсцисс при токе якоря I_а.ном< I_ак  (штрихо­вая прямая).

Если при работе двигателя в режиме х.х. к его валу приложить момент, направленный в сторону вращения якоря, то частота вра­щения, а следовательно, и ЭДС E_aначнут возрастать. Когда ЭДС E_a = U,машина не будет потреблять тока из сети (точка С) и час­тота вращения якоря достигает значения, называемого погранич­ной частотой вращения n_xx



Режимы работы машины постоянного тока:

1- с параллельным (независимым) возбуждением; 2- со смешанным возбуждением;

3- с последовательным возбуж­дением
При дальнейшем увеличении внешнего момента на валу ма­шины ЭДС E_aстанет больше напряжения, а в цепи якоря опять возникает ток, но другого направления. При этом машина перей­дет вгенераторный режим: механическая энергия, затрачи­ваемая на вращение якоря, будет преобразовываться в электриче­скую и поступать в сеть.

Перевод машины из двигательного в генераторный режим ис­пользуют для торможения двигателя, так как в генераторном ре­жиме электромагнитный момент является тормозящим (рекупера­тивное торможение).
Задание 4. Решение:

Определим ЭДС, наводимую в обмотке якоря

Е = с_Е∙n∙Ф = 25∙1500∙4∙10^-2 = 1500 В.
Экзаменационный билет № 7

Задание 1. Внешняя характеристика трансформатора.

Внешней характеристикой трансформатора называют зависимость U₂ = f(I₂) при U₁ и cosφ₁ = const (рис. 1).

---

Внешняя характеристика трансформатора
Внешняя характеристика трансформатора при увеличении тока нагрузки до номинального является достаточно жесткой. Изменение напряжения составляет всего несколько процентов и зависит от характера нагрузки, что находится в соответствии с векторной диаграммой.

При активной и активно-индуктивной нагрузке напряжение  уменьшается, при активно-емкостной нагрузке оно может несколько возрастать. На практике величина изменения напряжения обычно рассчитывается по приближенной формуле:

ΔU ≈ β(U_akcosφ₂ + U_pksinφ₂)
где  β = I₂/I_2н нагрузка трансформатора в относительных единицах;

U_ak = U_kcosφ₂; U_pk = U_ksinφ₂
Задание 2. Магнитная цепь и магнитное поле синхронной машины.

Магнитной цепью называется совокупность тел и участков окружающего пространства, по которым замыкается поток магнитной индукции.

Магнитная цепь машины предназначена для создания и распределения магнитного поля в воздушном зазоре и состоит из главных полюсов, сердечника якоря, воздушного зазора между полюсами и якорем и ярма (станины). В зависимости от числа главных полюсов магнитная система может быть двух-, четырех-, шестиполюсной и т.д.

И зобразим машину постоянного тока в разрезе, чтобы изобразить магнитную цепь.

Рассмотрим машину при работе на холостом ходе (без нагрузки, отсутствует ток в обмотке и создается магнитное поле с помощью главных полюсов), токов в добавочных полюсах нету, влияние из незначительное.

Магнитная цепь машины постоянного тока состоит из участков:

1. 
   1-2, 7-8 – главные полюса
   
2. 
   2-3, 6-7 – воздушный зазор
   
3. 
   3-4,5-6 – зубцовый зазор
   
4. 
   4-5 – спинка якоря
   
5. 
   1-8 – станина.
   

Магнитный поток имеет две составляющие: Ф₀ магнитный поток и Ф_δ - магнитный поток рассеивания. На участках 1, 2, 3 - Ф₀, а на участках 4, 5 – Ф₀/2

Материалы, использующиеся при изготовлении:

1. 
   Электротехническая сталь
   
2. 
   Воздух.
   
3. 
   Стенка из стали
   
4. 
   Станина.
   

 Все участки выполнены из ферромагнитного материала. В результате МДС витков будут складываться из МДС участков магнитной сети. Сумма магнитных напряжений на всех перечис­ленных участках магнитной цепи определяет МДС обмотки возбуждения на пару полюсов в режиме х.х. (А):

---

Смотрите также файлы

• Р. А. адырлов, Н. К. Берістемова.docx

• I вопрос Понятия менеджмент и управление. Термин менеджмент означает профессиональную деятельность эффективное управление организациями. Менеджмент.docx

• Тип 7 21 Добавить в вариант Определите, какой город имеет географические координаты 41 с ш. 4 з д.docx

• Семинар 1.docx

• Преддипломная практика проходила в Слонимском ровд в отделении дознания период с 14. 11. 2011. по 11. 12. 2011.rtf