Шпаргалки по электротехнике (стр. 4 из 16)

Воздушный промежуток между контактами ионизируется и становится проводящим, в нем под действием высокого напряжения появляется электрическая дуга. Электрич. дуга способствует разрушению контактов и снижает быстродействие коммутационного аппарата. Наиболее эффективным способом гашения электрической дуги является ее охлаждение за счет перемещения в воздухе, соприкосновения с изоляционными стенками спец. Камер, которые отбирают теплоту дуги. В современных аппаратах широкое применение получили дугогасительные камеры с узкой щелью и магнитным дутьем. Дугу можно рассматривать как проводник с током; если его поместить в магнитное поле, то возникнет сила, которая вызовет перемещение дуги. При своем движении дуга обдувается воздухом; попадая в узкую щель между двумя изоляционными пластинами, она деформируется и в следствии повышения давления в щели камеры гаснет.

Билет №6

1.Генератор постоянного тока независимого и параллельного возбуждения. Характеристики.

В генераторе такого типа то возбуждения Iв не зависит от тока якоря Ia, который равен току нагрузки Iн. Ток Iв определяется только положением регулировочного реостата Rрв включенного в цепь обмотки возбуждения Iв=Uв/(Rв+ Rрв), где Uв – напряжение источника питания, Rв- сопротивление обмотки возбуждения. Основными хар-ми определ-ми св-ва ГПТ яв-ся хар-ки: ХХ,

внешняя, регулировочная и нагрузочная. Хар-ой хол хода наз зависимость U₀=f(Iв) при Iн=0 и n=const. Рис1 При холостом ходе

когда цепь нагрузки разомкнута, напряжение U₀ на зажимах обмотки равно ЭДС. Частота вращения якоря n поддерживается неизменной и напряжение при холостом ходе зависит только от магнитного потока Ф. Расхождение ветвей объясн-ся наличием гистерезиса в магнитопроводе

машины. Внешней хар-ой наз зависимость U=f(Iн) при n=const, Iв=const. В режиме нагрузки напряжение генератора U=E-IaΣRa,

Σra- сумма сопротивлений всех обмоток, включенных последовательно в цепь якоря. С увелич-ем нагрузки на уменьшение напряжения влияют: 1) падение напр-я во внутреннем сопротивл-ии Σra машины. 2) уменьшение ЭДС Е в резулт. размаг. Действия реакции якоря. Рис2

Регулировочной хар-ой наз зависимость Iв=f(Iн) при U=const, n=const. Она показывает каким образом следует регулировать ток возбуждения чтобы поддерживать

постоянным напряжение генератора при изменении нагрузки рис3. Нагрузочной харк-ой назыв. зависимость U=f(Iв) при n=const, Iн=const. Если Iн=Ia то кривая 2. рис4

Генератор постоянного тока парал..возбуждения. Рис 5 в ГПВ ОВ присоединена через регулиров. Реостат параллельно нагрузке. ХХХ U=F(iв) при I=0 и при n=const при параллельном возбуждении м.б снята только в одном квадранте путем регулирования iв с помощью регулировочного реостата.В этом случае используется принцип самовозбуждения di/dt=(e-iвΣRв)/Lв. Из него следует что для самовозбуждения генератора необходимо выполнение определ условий:1) процесс самовозбуждения может начаться только в том случае если в нач момент (iв=0) в обмотке якоря индуцируется некоторая начал ЭДС.2) при прохождении тока iв по обмотке возбуждения ее МДС Fв должна быть направлена согласно МДС остаточного магнетизма Fост.

Внешняя характеристика U=F(I) ГПВ снимается при

Rв=const и n=const, те без регулирования вцепи возбуждения, при естественных условиях работы.

Характерной особенностью ВХ ГПВ является то, что при некотором макс.значении тока (точка А) она делает петлю и приходит в точку Б на оси абсцисс, которая соответствует установившемуся току КЗ. Ток Ikуст отн-но мал и определяется остаточным магнитным потоком. Такой ход хар-ки объясняется следующим. При увеличении тока I на

пряжение U падает сначало медленно, а затем быстрее, тк с уменьшением U и iв падает поток Ф, магн.цепь становится менее насыщенной и малое уменьшение iв будут вызывать все большее уменьшение Ф и U. Точка А соответствует переходу ххх с нижней части колена на прямолинейный ненасыщеный участок. Начиная с т.А дальнейшее уменьшение сопротивления нагрузки не только не вызывает увеличения I, а на оборот, происходит уменьшение I, тк U падает быстрее, чем Rн.

2. Потери мощности и КПД трансформатора. Энергетическая диаграмма. под нагрузкой часть активной мощности р1, поступающей в первичную обмотку из сети, рассеивается в трансформаторе на покрытие потерь. В итоге активная мощность Р2, поступающая в нагрузку, оказывается меньше мощности Р1 на величину суммарных потерь в трансформаторе суммаР: Р1=Р2+суммаР. В трансформаторе есть два вида потерь — магнитные и электрические. Магнитные потери Рм в стальном магнитопроводе, по которому замыкается переменный магнитный поток Фmax, складываются из потерь на гистерезис Рг вихревые токи Рвх Рм=Рг+Рвх. Магнитные потери прямо пропорциональны массе магнитопровода и квадрату магнитной индукции в нем. Они также зависят от свойств стали, из которой изготовлен магнитопровод. Уменьшению потерь на гистерезис способствует изготовление магнитопровода из ферромагнитных материалов (электротехнической стали или сплава типа пермаллой). Обладающих небольшой коэрцитивной силой (узкой петлей гистерезиса). Для уменьшения потерь на вихревые токи магнитопровод изготавливают шихтованным (из тонких стальных пластин, изолированных друг от друга тонким слоем лака или оксидной пленкой) или витым из стальной ленты. Магнитные потери зависят также и от частоты переменного тока: с увеличением частоты f магнитные потери возрастают за счет потерь на гистерезис Рг и вихревые токи Рвх. Ранее было установлено, что основной магнитный поток в магнитопроводе не зависит от нагрузки трансформатора, поэтому при изменениях нагрузки магнитные потери остаются практически неизменными. Электрические потери — это потери в обмотках транс форматора, обусловленные нагревом обмоток токами, проходящими по ним. Рэ=Рэ1+Рэ2=I1²*r1+I2²*r2. Электрические потери являются переменными, так как их величина пропорциональна квадрату токов в обмотках. Электрические потери при любом токе нагрузки I2 трансформатора, Вт, Рэ=Рэном*b² , где Рэном — электрические потери при номинальном токе нагрузки; b=I2/I2ном — коэффициент нагрузки, характеризует степень нагрузки трансформатора. Коэффициент полезного действия (КПД) трансформатора представляет собой отношение активных мощностей на его выходе Р2 и входе P1: КПД=P2/P1 = P2/(P2+Pм+Pэ)- Активная мощность на выходе трансформатора, Вт, Р2=Sном*bcosj2, где Sном- номинальная мощность трансформатора; cosj2 - коэффициент мощности нагрузки. Получим кпд=Sномbcosj2/( Sномbcosj2+Pм+Рэномb^2) Таким образом, КПД трансформаторов зависит от ветчины нагрузки р и от ее характера cosj2. Графически та зависимость представлена на рис. 1

зависимость η=f(b) при cosφ2=1 –(график1), cosφ2<1(график2).

Максимальное значение кпд соответствует нагрузке b' при которой электрические потери равны магнитным (Рэ.номb'^2 =Рм) Номинальное значение КПД тем выше, чем больше номинальная мощность трансформатора Sном. У

более мощных трансформаторов КПД может достигать Т1„ом = 0,98 - 0,99. Все эти потери мощности и энергии в трансформаторе наглядно принято изобажать в виде энергетической диаграммы

КПД тр=>η=P2/P1, с учетом потерь η=1-((Рэ1+Рс+Рэ2)/(Р2+Зэ1+Рэ2))Однако КПД для трансф значит выше чем у других электр преобраз. Поэтому определ коэф-т полезного дейсьвия с достаточной точностью через отношение мощностей практически невозможно.

Билет№7

1. Асинхронный двигатель с фазным ротором. Характеристики.

Принцип действия асинхронных двигателей основан на двух явлениях: образовании рабочего вращающегося магнитного поля токами в обмотке статора и воздействии этого поля на токи, индуцированные в короткозамкнутых витках ротора. В зависимости от способа образования вращ. магнитного поля различают трехфазные и двухфазные обмотки статора. Статор машины собирают из штампованных листов электротехнической стали. По внутренней кромке листов вырублены пазы, которые создают в статоре каналы для укладки проводников обмотки. Пакет листов статора запрессован в корпус – оболочку, который имеет соединительные элементы для крепления к неподвижному жесткому основанию. Обмотку статора выполняют в виде одно- и многовитковых катушек, имеющих, как правило, одинаковые размеры. Каждая фаза статорной обмотки состоит из нескольких последовательно включенных катушек.Ротор асинхронной машины также набирают из штампованных листов электротехнической стали, которые запрессовывают на вал. Роторы изготавливают двух типов: 1)с трехфазной обмоткой, соединенной звездой, выводы которой подключены к контактным кольцам; 2)с короткозамкнутой обмоткой, получившей название «беличье колесо». У двигателя с контактными кольцами к обмотке ротора присоединяют посредством щеток трехфазный реостат с целью улучшения пусковых характеристик машины. После окончания пуска кольца замыкают накоротко. Трехфазную обмотку выполняют из изолированного провода, а кольца изолируют от вала двигателя. Механической характеристикой наз. зависимость скорости или частоты вращения n2 ротора от электромагнитного момента М. В установившемся режиме этот момент равен противодействующему моменту Мпр рабочего механизма.