Билет 1. 1. Преимуществами переменного тока являются: возможность трансформации и передачи на далекие расстояния, более простое устройство генераторов переменного тока, более простые в устройстве и надеж­ные в эксплуатации электродвигатели переменного   тока   и т. д.

Простейший генератор синусоидальной (син.) ЭДС представляет собой проводник в виде прямоугольной рамки.

По закону ЭМИ в контуре индуцируется ЭДС E=-dФ/dt, где Ф-поток через рамку. Если рамку вращать, в каждом проводнике Е→e=BlV_n, где В-магнитная индукция, l-длина проводника, V_n-скорость магнитных линий.

Каждая син. Функция определяется параметрами: 1)амплитуда U_m, ЭДС E_m, I_m; 2) ω – угловая частота [рад/с]; 3) начальная фаза ψ [рад] – значение аргумента функции в точке t=0.

2. Принцип действия и конструкция однофазного и трехфазного тр-ра.

Трансформатором называют статическое устрой­ство, имеющее две или большее число индуктивно связанных обмоток и предназначенное для преобра­зования посредством электромагнитной индукции одной или нескольких систем переменного тока в одну или несколько других систем переменного тока.

Основными элементами любого трансформатора явля­ются стальной магнитопровод 1 и обмотки 2 и 3 (рис. 7.1а). Магнитопровод служит для размещения на нем обмоток и усиления индуктивной связи между обмотками. По­скольку магнитная проницаемость магнитопровода в сот­ни раз превышает магнитную проницаемость воздуха, томагнитный поток, создаваемый токами в обмотках транс­форматора, будет замыкаться в основном по магнитопроводу, что позволяет увеличить магнитный поток при про­чих равных условиях и, следовательно, усилить индук­тивную связь обмоток.

В зависимости от количества N обмоток трансформа­торы бывают двухобмоточными (N = 2), трехобмоточ­ными (N = 3) и многообмоточными (N > 3).

Первичной обмоткой трансформатора называют об­мотку, к которой подводят электрическую энергию, а вторичной — обмотку, к которой подключают прием­ник электрической энергии. Величины, относящиеся к первичной или вторичной обмоткам, отмечают индекса­ми 1 или 2 соответственно.

Обмотку, рассчитанную на более высокое напряже­ние, называют обмоткой высшего напряжения (ВН), а рассчитанную на более низкое напряжение — обмоткой низшего напряжения (НН). Выводы обмотки ВН одно­фазного трансформатора обозначают прописными латин­скими буквами А и X, а обмотки НН — строчными ла­тинскими буквами а и х.

Принцип действия трансформатора основан на явле­нии электромагнитной индукции. Так, если к первич­ной обмотке подвести переменное напряжение их, то в ней появится переменный ток i₁. Ток i₁ создает пере­менную магнитодвижущую силу (МДС) i₁ω₁, которая, в свою очередь, создает переменный магнитный поток Ф, замыкающийся в основном по стальному магнитопроводу. Этот магнитный поток называют основным магнит­ным потоком. Основной магнитный поток сцепляется со всеми витками как первичной, так и вторичной об­моток трансформатора и, согласно закону электромаг­нитной индукции, индуцирует в них переменные ЭДС е₁ и е₂ соответственно. Если теперь к зажимам вторич­ной обмотки подключить приемник электроэнергии, то под действием ЭДС е₂ в приемнике возникнет перемен­ный ток i₂.

Магнитная система трехфазных трансформаторов имеет два конструктивных исполнения. На рис. 7.26а изображен трехфазный трансформатор, состоящий из трех однофазных. Такой трансформатор называют трехфазным групповым. Каждая из трех фаз имеет самостоятельный магнитопровод, поэтому электрл магнитные процессы в каждой фаз протекают самостоятельно и вся изложенная ранее теория и полученные уравнения напряяД ний, МДС и токов для однофаа. ного трансформатора справедли. вы и здесь (для каждой фазы в отдельности).

Трехстержневой трансфоматор (рис. 7.266) имеет связанную магнитную систему. Первич­ная и вторичные обмотки каждой фазы располагают на одном стержне. При симметричной трехфазной системе первичного напряжения система фазных магнитных пото­ков также симметрична (рис. 7.27). Следовательно, в любой момент времени направление фазных магнитных потоков в стержнях таково, что их сумма равна нулю.

Магнитная система трехстержневого трансформатора в пространственном отношении несимметрична. Магнит­ный поток фазы В, расположенной на среднем стержне, замыкается через два крайних стержня, т. е. по двум параллельным кратчайшим путям. Магнитный поток фазы А (или С), расположенной на крайнем стержне, замыкается также по двум параллельным путям (через средний и другой крайний стержни). Но путь замыкания через крайний стержень длиннее, чем через средний, я поэтому общее магнитное сопротивление для потока край­ней фазы больше, чем для потока средней фазы. Поэтому для создания симметричной системы фазных потоков требуются разные МДС фаз I₀ω₁: для средней фазы, имею­щей меньшее магнитное сопротивление, требуемая МДС меньшая, чем для крайних фаз. Следствием этого явля­ется несимметричная система токов холостого хода, при которой ток I_ОВ меньше, чем токи I_ОА и I_ОС.