- •Содержание:
- •1. Электрические машины – Электромеханические преобразователи энергии
- •Индуктивности Кирхгофской обмотки со всеми прочими обмотками ,где n – принимает любое значение от .
- •Первый Закон
- •2. Трансформаторы
- •Обмоток /,/
- •С различными группами соединения
- •Переходный процесс при включении трансформатора в холостую
- •Переходные процессы, вызванные перенапряжением
- •Мощности.
- •3. Асинхронные машины
- •Элементы обмоток переменного тока
- •2.2.3. Намагничивающая сила обмоток машин переменного тока
- •Намагничивающая сила однофазной обмотки.
- •Запишем выражение для тока ротора
- •Синхронные моменты будут сильно проявляться.
- •Задавшись током i1
- •Кратность пускового тока
- •4. Машины постоянного тока
- •Свойства генератора определяются его характеристиками.
- •1.Характеристика холостого хода: ,,,рис. 195
- •Параллельная работа генераторов параллельного возбуждения.
- •Параллельная работа генераторов смешанного возбуждения.
- •Принципиальная схема включения двигателя параллельного возбуждения представлена на рис. 220. Для пуска используется пусковой реостат (п. Р.). Свойства двигателя определяются его характеристиками.
- •5 Синхронные машины
- •Работа синхронного генератора при холостом ходе
- •Методы регулирования реактивной и активной мощности генератора.
- •В. Внезапное короткое замыкание при ,.
- •Угловые характеристики синхронного двигателя
- •Список литературы
Обмоток /,/
Так как мы видим, что представляет контур, по которому все три гармоники тока текут в одном направлении, рис. 38. Но так как в каждой фазе присутствует ток третьей гармоники, то кривая потока будет синусоидальной и наводимые
Фазные ЭДС будут также
синусоидальны.
Рис. 38
Однако соединение первичной обмотки с невыгодно, т.к. UФ = UЛ, то изоляцию фазы необходимо выполнить на линейное напряжение (перерасход изоляционных материалов), кроме того число витков фазы рассчитывается на линейное напряжение, т.е. будет перерасход меди. Поэтому на практике применяют соединение обмоток /.
Соединение обмоток трансформатора /, рис. 39.
Соединение обмоток / не имеет существенного отличия от /. Действительно, при соединении первичной обмотки из кривой тока холостого хода выпадает третья гармоническая тока, в силу чего поток имеет упрощенный вид. Третья гармоническая потока Ф3 наводит в каждой фазе вторичной обмотки третью гармоническую ЭДС – Е23, отстающей от Ф3 на 90. ЭДС Е23 создает ток I23 замыкающий по вторичному контуру треугольника и отстающего от Е23 почти на 90, так как вторичный контур обладает большим индуктивным сопротивлением.
Т.е. Ф13 Е23 I23 Ф23
Рис. 39
Видим, что ток i23 находится почти в противофазе с Ф13, т.е. создает свой поток Ф23, который практически компенсирует поток Ф13. Вследствие этого кривая результирующего потока и соответственно фазная ЭДС приближаются к синусоиде.
2-6-6. Параллельная работа трансформаторов
Трансформаторы в сетях и подстанциях чаще всего работают параллельно. Это обеспечивает надежность в электроснабжении, дает возможность отключить трансформатор на профилактику и в аварийной ситуации. Кроме этого при изменении графика нагрузки в течение суток для повышения кпд установки включать и отключать часть трансформаторов. Для трёхфазных фазных трансформаторов ставятся при условия, выполнение которых обеспечивает нормальную работу трансформаторов.
Напряжения первичных и вторичных обмоток трансформаторов должны быть одинаковыми, т.е.
KI = KII = KIII = …
Напряжения короткого замыкания параллельно работающих трансформаторов должны быть одинаковыми, т.е.
UKI = UKII = UKIII
Группы соединения параллельно работающих трансформаторов должны быть одинаковыми. Кроме того, мощность параллельно работающих трансформаторов не должна отличаться более чем в три раза.
2-6-7. Параллельная работа трансформаторов при неравенстве коэффициентов трансформации
Начнем с того, что KI = KII, рис. 40.
При равенстве KI = KII вторичные ЭДС Е2I и Е2II равны и по контуру направлены встречно и их сумма равна 0 т.е. при этом не будет никаких уравнительных токов. Теперь пусть KI < KII т.е. E2I > E2II (U2I > U2II).
Рис.40
В этом случае при холостом ходе сумма напряжений по контуру не равна нулю, а значит будет уравнительный ток.
Появится ,, где
Учтем для простоты только индуктивные сопротивления, т.к. активные сопротивления малы, тогда
, создает в обмотках потоки, которые создают ЭДС икоторые выравнивают напряжение доU2 на шинах.
а) б)
Рис. 41 Рис. 42
Уравнительный ток будет существовать и при нагрузке, рис. 42. Он будет для каждого трансформатора складываться с нагрузочным током геометрически. Из диаграммы (б) видно, что в том трансформаторе, где кI меньше (напряжение больше) трансформатор перегружен наоборот. Т.е. получается, что первый трансформатор перегружен, а второй недогружен. Для того чтобы разница в нагрузке была в допустимых пределах, часто предусматривают, чтобы разница в коэффициентах трансформации была не более 0,5% от их среднего значения.
, где среднее геометрическое.
Если трансформатор меньшей мощности включается в параллельную работу, то он должен иметь больший коэффициент трансформации.
2-6-8. Параллельная работа трансформаторов при неравенстве напряжений короткого замыкания
Напряжения короткого замыкания .
Предположим, что UкI > UкII т.е. zкI > zкII, поэтому при одном и том же токе нагрузки падение напряжения IнzкI будет больше IнzкII. Поэтому внешняя характеристика трансформатора I будет расположена ниже, рис. 43.
Если возьмем внешние характеристики совместной работы трансформаторов, то увидим, что трансформаторII будет перегружен, т.е. у трансформатора, где Uк больше, там ток меньше, а трансформатор, у которого Uк меньше, возьмет на себя большую нагрузку.
Так как при параллельной работе напряжение изменится у обоих трансформаторов на одинаковую величину U, то U = IIzкI = IIIzкII, откуда, т.е. распределение токов
Рис. 43
обратно пропорционально сопротивлениям короткого замыкания. Т.к. S=UI,
при U = const, то SI, тогда
;
если параллельно работает несколько трансформаторов, то нагрузка каждого из них определяется.
,
где S = SномI + SномII + SномIII +…
Sx – нагрузка иксового трансформатора,
SномX, Uкх – номинальная мощность и напряжение короткого замыкания этого трансформатора. Для того чтобы разброс в нагрузке трансформаторов, был в допустимых пределах, необходимо чтобы разница напряжений короткого замыкания была не более 10 от их среднего значения.
2-6-9. Параллельная работа трансформаторов