Шпаргалки по электротехнике (стр. 11 из 16)

Билет №17

1. Механическая характеристика асинхронного двигателя. Естественная и искусственная характеристики.

Графическая зависимость М=f(s) представляет собой механическую хар-ку асинхронного двигателя

Естественной мех-ой хар-ой называется харак-ра полученная для номинальных паспортных данных. Под искуственной механ хар-ой понимают хар-ку полученную при изменении хотя бы одного параметра двигателя. Анализ механ-ой хар-ки показывает что при включении двигателя в сеть, когда вращающееся поле имеет частоту вращения n1, а ротор еще неподвижен (n2=0, s=1), на роторе создается начальный пусковой момент Мп, выражение для которого получим при s=1: Мп=(m1pU²₁r’₂)/(2пf1[(r1+ r’₂)²+ (x1+ x’₂)²] ). Под действием момента понимают Мп ротор двигателя приводится во вращение, при этом скольжение уменьшается,а вращающий момент увеличивается. При критическом скольжении Sкр момент достигает максимального значения. Критическое скольжение Sкр пропорционально активному сопротивлению обмоток. После достижения моментом значения Mmax частота вращения ротора продолжает увеличиваться, а момент уменьшаться. Так продолжается пока электромаг момент не станет равным сумме противодействующих моментов. Из анализа механ хар-ки след что устойчивая работа АД будет при скольжениях S<Sкр т.е на участке ОА механ хар-ки где изменение нагрузки на валу двигателя сопровождаются соотв-ми изменениями электромагнитного момента. Увеличиваясь частота n2 вращения ротора начнет уменьшаться что приведет к уменьшению электромагнитного момента и изменение n2 прекратится. Этому соотв-ет точка С.

2. Опытное определение параметров схемы замещения трансформатора.

Привенный трансформатор (т-ф).

В общем случае параметры первичной и вторичной обмоток м-т значиительно отличатся друг от друга. Эта разница тем >, чем > коэф-нт трансформации т-ф. Это затрудняет расчёт и анализ работы т-ф. Устраняется это путёь приведения всех прараметров т-ф к одинаковому числу витков, напр. К числу витков w1, т. обр. вместо реального т-ф, у кот коэф-т т-ф определён как n=w2/w1 получим эквив. Т-ф с коэф-том n=w2/w1=1 Такой т-ф наз. приведённым, при этом имеется ввиду, что приведение вторичных параметров не должно отразится на энергетических показателей т-ф, т. е. Все мощности и фазовые сдвиги во вторичной обмотке приведённого т-ф д-ны остаться такими же, какими они были до приведения.

Напр. млекромагн. мощн. т-ф

E2*I2=E2’*I2’ I2’= I2*w2/w1 E2’= E2*n

Аналогично: U2*I2= U2’*I2’ U2’= U2*n

(I2*I2)*R2=(I2’*I2’)*R2’ следов. R2’= R2*n*n

из равенства реактивных потерь: (I2*I2)*X2=(I2’*I2’)*x2’ X2’= X2*n*n

Z2’= R2’+j* X2’

Z2’=Z2*n*n Zн’=Zн*n*n

Для приведённого т-ф м-но записать сист. урав.

1 U1=-E1+I1*R1+I1*j*X1

2 U2’=E2’-I2’*R2’-I2’*j*X2’

3 I1=I0+(-I2’)

Эти уравнения б-т соотв след. эквив. схеме:

Электрическая схема замещения приведённого т-ф.

Для облегчения исследования трансформатора и их рассчётов примен. также схему замещения приведённого т-ф. Рассмотим эквивал. Схему приведённого т-ф. В этой схеме сопр. Обмоток R1,X1,R2’,X2’ показаны вынесенными за саму обмотку и включены последовательно, причём n’=1 след. что потенциал т-к А и а и т-к Х и х соотв. Равны между собой, т.к. ЭДС Е1=Е2’ Это позвол. Нам элекрически соеденить эти т-ки

И заменяем магнитную связь т-ф электич. цепью.

Т – обарзная схема замещения приведённого т-ф

Эта схема имеет электрическую ветвь R0, X0 заменяющая магн. цепь т-ф. Она полностью соотв. Ур-ям электрич. сост. т-ф.

Схема вкл. след. ветви:

первичная ветвь с сопр. Z1=R1+j*X1

намагн. ветвь с сопр. Z0=R0+j*X0

вторичная ветвь Z2’=R2’+j*X2’

и сопр. нагрузки Zн’=Rн’+/-j*Xн’

(+/-) – плюс- минус

Изменяя сопр. нагрузки Zн’ м-но воспроизвести все режимы работы т-ф. Параметры намагн. ветви (R0,X0) определяются из опыта ХХ, причём активное сопр. R0 обусл. наличием магн. потерь. Все другие параметры т-ф явл. постоянными и м-т б. определены из опытов ХХ и КЗ

Билет №18

1. Пуск двигателей постоянного тока. Пусковые характеристики.

Ток в цепи якоря двигателя определяется выражением Ia=(U-Ea)/суммаr. При включении двигателя в сеть в начальный момент времени частота вращения n=0, поэтому противо-ЭДС Еа=0. Начальный пусковой ток в цепи якоря Iп=U/суммаr. Так как сопротивление обмоток в цепи якоря обычно невелико, то начальный пусковой ток Iп достигает больших значений по сравнению с номинальным током двигателя (Iп/Iном=3—15). Меньшая кратность пускового тока относится к двигателям малой мощности (до 600— 1000 Вт), большая—к двигателям средней и большой мощности. Бросок начального пускового тока в двигателях малой мощности не вызывает опасных последствий, так как кратность тока сравнительно невелика, продолжительность процесса пуска небольшая. Последнее объясняется малыми значениями моментов инерции вращающихся масс якоря и связанного с ним рабочего механизма. Поэтому двигатели малой мощности пускают в ход непосредственным включением в сеть. У двигателей большей мощности кратность пускового тока гораздо больше, время разгона якоря продолжительнее (из-за повышенного значения момента инерции вращающихся масс якоря и рабочего механизма). Большая кратность пускового тока вызывает интенсивное искрение на коллекторе. Значительный пусковой ток может привести к резкому падению напряжения в питающей сети (если мощность сети недостаточна), что неблагоприятно отразится на работе других потребителей, включенных в эту сеть. Поэтому при пуске двигателей мощностью более 1 кВт принимают меры для ограничения пускового тока: обычно это пусковые реостаты ПР, включенные последовательно в цепь якоря двигателя. Реостат ПР представляет собой добавочный резистор. Наибольшее применение получили трехзажимные пусковые реостаты рис. 6.19,

которые имеют шесть контактов. Медная шина Ш соединена с зажимом М, к которому подключают обмотку возбуждения. Благодаря шине Ш напряжение на обмотке возбуждения не зависит от положения рычага Р. Рычаг связан с плюсовым выводом источника питания, имеет скользящий контакт с шиной Ш, так что положение рычага на любом из контактов от 1 до 5 не влияет на ток возбуждения. Перед пуском двигателя рычаг Р устанавливают на контакте 0, включают рубильники и переводят рычаг на контакт 1. Цепь якоря через наибольшее сопротивление пускового реостата rпр=r1+r2+r3+r4 подключается к источнику. Одновременно в обмотке возбуждения появляется ток, и двигатель под действием пускового момента приводится во вращение. Начальный пусковой ток, А, Iп=U/(суммаr+rпр). Сопротивление гпр подбирают таким, чтобы кратность начального пускового тока не превышала 2—4. По мере разгона якоря увеличивается противо-ЭДС Еа и уменьшается ток в цепи якоря. Для обеспечения эффективности пуска рычаг Р постепенно переводят на контакты 2, 3, 4 и, наконец, 5, т. е. уменьшают сопротивление ПР до rпр=0. Рычаг Р следует перемещать медленно, чтобы не вызвать чрезмерного увеличения пускового тока. Однако и длительная задержка рычага на промежуточных контактах может вызвать перегорание какого-либо из сопротивлений r1-r4, рассчитанных на кратковременное протекание тока. В двигателях независимого и последовательного возбуждения при включении ПР используют только две клеммы: Л и Я. Так как вращающий момент двигателя М прямо пропорционален магнитному потоку Ф, то для облегчения пуска в цепи возбуждения двигателей независимого и параллельного возбуждения следует полностью вывести реостат (rрег=0). Поток возбуждения в этом случае приобретает наибольшее значение, и двигатель развивает необходимый пусковой момент. Пусковые характеристики определяют работу Д от включения до перехода к установившемуся режиму работы. Они оценивают кратность пускового тока Iп/Iн, кратность пускового момента Мп/Мн, времени пуска и экономичностью пусковой операции. Рабочие и механические характеристики определяют зависимость скорости вращения n, полезного момента М, тока I и КПД от полезной мощности Д Р при U=Uн=const, Rp=const и при отсутствии добавочных сопротивлений в цепи якоря. Механические характеристики представляют собой зависимость n=f(M) при U=const, Rp=const, Rдоб=const. Регулировочные характеристики определяются характером (плавный или ступенчатый), пределами и экономичностью регулирования. РХ называют зависимость скорости вращения Д от напряжения, подведенного к якорю при неизменном вращающем моменте. Они изображаются в координатах n=f(U) или w=f(U).