Вопрос №1 Конструкция и принцип действия однофазного трансформатора.

Трансформатор – это статическое электромагнитное устройство, предназначенное для преобразования переменного (синусоидального) тока одного напряжения в переменный ток другого напряжения той же частоты.

По числу фаз трансформаторы подразделяются на однофазные и трехфазные. Каждая фаза трансформатора имеет первичную обмотку, к которой энергия подводится от источника и вторичную обмотку, с которой энергия поступает к потребителю.

Конструкция: Однофазный трансформатор имеет замкнутый ферромагнитный сердечник, на который намотаны первичная и вторичная обмотки с числом витков W₁ и W₂. Для уменьшения вихревых токов ферромагнитный сердечник набирается из отдельных пластин электротехнической трансформаторной стали толщиной 0,35 или 0,5 мм.

Схема однофазного трансформатора

Принцип действия: Работа трансформатора основана на законе электромагнитной индукции. При подключении первичной обмотки к источнику переменного тока в витках этой обмотки протекает переменный ток I₁, который создает в сердечнике (магнитопроводе) переменный магнитный поток. Замыкаясь в сердечнике, этот поток сцепляется с первичной и вторичной обмотками и индуцирует в них ЭДС, пропорциональные числу витков W:

Вопрос №3. Режимы работы трансформатора.

а) режим холостого хода-режим, при котором трансформатор представляет собой катушку с магнитопроводом, к обмотке которой подключен источник синусоидального напряжения. На основе этого режима создан опыт холостого хода-испытание трансформатора при разомкнутой цепи вторичной обмотки и номинальном первичном напряжении. Этот опыт служит для определения коэффициента трансформации и мощности потерь в магнитопроводе трансформатора.

б)режим короткого замыкания - аварийный режим, так как трансформатор сильно нагревается и перегрев может вызвать его разрушение. На основе этого режима создан опыт короткого замыкания - испытание при короткозамкнутой цепи вторичной обмотки и номинальном первичном токе. Служит для определения параметров трансформатора: мощность потерь в проводах, внутреннего падения напряжения.

Вопрос №15. Особенности пуска в ход асинхронных машин:

а)вращающийся момент или электродвижущий момент должны быть больше моментов сопротивления

б)пусковой ток не должен иметь большого значения

Вопрос №6. Основные сведения об автотрансформаторах. Достоинства и недостатки.

Автотрансформатор -  вариант трансформатора, в котором первичная и вторичная обмотки соединены напрямую, и имеют за счёт этого не только электромагнитную связь, но и электрическую. Обмотка автотрансформатора имеет несколько выводов (как минимум 3), подключаясь к которым, можно получать разные напряжения. Преимуществом автотрансформатора является более высокий КПД, поскольку лишь часть мощности подвергается преобразованию — это особенно существенно, когда входное и выходное напряжения отличаются незначительно. Недостатком является отсутствие электрической изоляции (гальванической развязки) между первичной и вторичной цепью. В промышленных сетях, где наличие заземления нулевого провода обязательно, этот фактор роли не играет, зато существенным является меньший расход стали для сердечника, меди для обмоток, меньший вес и габариты, и в итоге - меньшая стоимость.

 В отличие от простого трансформатора имеет подвижный токосъёмный контакт к обмотке, что позволяет плавно изменять число витков, включенных во вторичную цепь, и, следовательно, выходное напряжение, практически от нуля до максимального значения.

При стабилизации напряжения особенно выгодно проявляются свойства автотрансформатора. В этом случае к питающему напряжению необходимо бывает добавить (или наоборот - убрать) совсем небольшую добавку в несколько вольт или десятков вольт. В результате через магнитопровод автотрансформатора передаётся мощность только этой вольтодобавки. А это - величина, на порядок меньшая, чем питающее напряжение.

Вопрос №10. Технические(паспортные) данные трансформаторов.

1.U_{1 ном.}- номинальное напряжение

2.U_хх- напряжение холостого хода вторичной обмотки

3.S_ном.- номинальная полная мощность

4.U_к.з.- напряжение короткого замыкания, выраженное в % от U _ном.

5.Мощность потерь в режиме холостого хода и короткого замыкания.

6.I₀- ток первичной обмотки при холостом ходе трансформатора.

(в % от I_ном.)

7.Габариты и масса трансформатора.

Вопрос №16. Регулирование частоты вращения асинхронных двигателей.

Из выражения, по которому можно рассчитать частоту вращения ротора , следует, что n₂ можно регулировать изменением какой либо из трех величин: скольжения (S), частоты тока в обмотке статора или числа пар полюсов (р) в обмотке статора. Изменение частоты тока является наиболее удобным способом регулирования частоты вращения

Вопрос №44. Полупроводниковые выпрямители переменного тока. Классификация.

Полупроводниковые выпрямители – такие электронные устройства, которые обеспечивают преобразование электрической энергии переменного тока в электрическую энергию пульсирующего однонаправленного тока с той или иной степенью приближения к постоянному.

Выпрямители бывают управляемые и неуправляемые.

В управляемых выпрямителях вместо диодов используют элементы, называющих тиристоры, которые в отличие от диода имеют 3 электрода (анод, катод и управляющий электрод).

Вопрос №8. Применение трансформаторов. Условия включения трансформаторов на параллельную работу.

Для включения на параллельную работу однофазных трансформаторов необходимо выполнить следующие условия:

1. Напряжения первичных и вторичных обмоток параллельно включаемых трансформаторов должны быть равны. В этом случае коэффициенты трансформации трансформаторов окажутся также равными.

2. Равенство напряжений короткого замыкания.

3. Включение одинаковыми фазами со стороны высшего и низшего напряжений.

Трансформаторы играю важную роль в электротехнических системах. Они осуществляют трансформацию токов и напряжений, обеспечивая экономическую передачу и распределение энергии.

Электроэнергия передается потребителям по линиям электропередачи (ЛЭП) при напряжении 500, 750 или 1050 кВ. При этом достигается увеличение пропускной способности ЛЭП, уменьшение токов и потерь мощности в ее проводах.

Таким образом, возникает необходимость создания разветвленной системы повышающих и понижающих подстанций с множеством трансформаторов.

Трансформаторы в системах распределения электроэнергии называют силовыми. Они имеют номинальную мощность от 10 кВА до 1 млн. кВА.

Свойство трансформации напряжений и токов используется также в измерительных трансформаторах.

При сварочных работах, при использовании ручным электроинструментом с помощью трансформаторов можно снизить напряжение до безопасного и технически оправданного уровня, что широко применяют на практике.

Во всех случаях используют важнейшее свойство трансформаторов – возможность передачи электроэнергии при отсутствии электрической связи между обмотками.