4.8. Вопросы для самопроверки и контроля знаний

1. Назовите основные части трансформатора и расскажите об их назначении и устройстве.

2. Представьте схему простейшего однофазного двухобмоточного трансформатора и поясните принцип его работы.

3. Покажите картину распределения магнитных полей в реальном однофазном трансформаторе при холостом ходе.

4. Запишите уравнения электрического равновесия однофазного трансформатора для режима холостого хода.

5. Изобразите электрическую схему замещения и векторную диаграмму для режима холостого хода трансформатора.

6. Покажите картину распределения магнитных полей при работе трансформатора под нагрузкой.

7. Запишите уравнения электрического равновесия для первичной и вторичной обмоток трансформатора при нагрузке.

8. Изобразите схемы замещения первичной и вторичной обмоток трансформатора при нагрузке.

9. Нарисуйте векторные диаграммы первичной и вторичной обмоток трансформатора при нагрузке.

10. Поясните с какой целью производится приведение вторичной обмотки трансформатора к первичной.

11. Приведите Т – образную схему замещения приведенного трансформатора.

Глава 5. ОБЩИЕ ВОПРОСЫ ТЕОРИИ МАШИН

ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

5.I. Основные элементы конструкции электрических машин

переменного тока

5.1.1. Общие законы электромеханики

Машины переменного тока делятся на две основные группы - синхронные (СМ) и асинхронные (AM) машины. Кроме того, находят применение многие типы специальных электрических машин - коллекторные, гистерезисные, индукторные, шаговые, линейные и т.п.

Синхронной называют машину переменного тока, у которой скорость вращения ротора с обмоткой (индуктора) находится в строго постоянном отношении к частоте сети и не зависит от нагрузки, а именно

,

где f₁ - частота сети; p - число пар полюсов ротора.

Асинхронной называют машину, у которой скорость вращения ротора при заданной частоте сети f₁ зависит от нагрузки, т.е.

.

Процессы преобразования энергии во всех машинах электромеханического типа, в том числе и в машинах переменного тока, подчиняются трем основным законам, получившим название законов электромеханики.

Первый закон касается энергетических соотношений и устанавливает, что преобразование энергии в электрических машинах не может происходить с КПД, равным или большим 100%, т.е. процесс преобразования во всех случаях сопровождается потерями энергии, которые имеют место в электрических контурах или в конструктивных элементах машин.

Второй закон электромеханики касается закономерностей взаимодействия магнитных полей, создаваемых обмотками вращающихся и неподвижных частей машины. Этот закон формулируется следующим образом. Магнитные поля, создаваемые вращающимися обмотками, и обмотками, расположенными на неподвижных элементах электромеханических преобразователей, перемещаются в одном направлении и с одинаковыми скоростями, или неподвижны друг относительно друга. Так, в машинах постоянного тока основное магнитное поле, создаваемое неподвижными обмотками возбуждения, неподвижно и поле, создаваемое вращающим якорем, так же неподвижно. В асинхронных и синхронных машинах магнитные поля статора и ротора вращаются с одинаковыми скоростями в одном направлении и таким образом также неподвижны друг относительно друга.

Третий закон определяет принцип обратимости электромеханических преобразователей. Подобно машинам постоянного тока синхронные и асинхронные машины обратимы, т.е. могут работать как в генераторном, так и в двигательном режимах.

В судовых электроэнергетических системах СМ применяются, главным образом, в качестве генераторов - основных и вспомогательных источников электроэнергии, AM - преимущественно в качестве двигателей. В промышленности широкое применение находят и синхронные двигатели (СД). Асинхронные генераторы используются, как правило, в специальных установках. В последние годы они нашли применение в мощных ветроустановках.