- •Введение в.1. Принцип действия электрических генераторов и двигателей
- •В.2. Электромеханическое преобразование энергии
- •В.3. Классификация электрических машин
- •Вопросы для самопроверки
- •Трансформаторы
- •1.1 Основные понятия и определения
- •1.2 Принцип работы трансформатора
- •Режимы работы трансформатора
- •Режим холостого хода (хх)
- •1.3.2 Режим короткого замыкания (кз)
- •1.4 Схема замещения и уравнения электромагнитного состояния трансформатора
- •1.5. Внешняя характеристика трансформатора
- •1.6. Потери мощности и кпд трансформатора
- •1.7. Особенности работы трехфазных трансформаторов
- •1.8. Трансформаторы специального назначения
- •1.8.1. Автотрансформаторы
- •1.8.2. Трансформаторы для дуговой сварки
- •1.8.3. Измерительные трансформаторы
- •Вопросы для самопроверки
- •Решение
- •Машины постоянного тока (мпт)
- •2.1. Назначение и устройство машин постоянного тока
- •2.2. Принцип работы мпт
- •2.3. Преобразование энергии в мпт
- •2.4. Потери мощности и кпд машины постоянного тока
- •Способы возбуждения и классификация мпт
- •2.6. Реакция якоря и коммутация в мпт
- •2.7. Эдс якоря и электромагнитный момент мпт
- •2.8. Работа двигателя постоянного тока (дпт)
- •2.8.1 Механическая характеристика дпт
- •2.8.2. Пуск дпт
- •2.9. Регулирование скорости вращения дпт
- •Вопросы для самопроверки
- •Решение
- •3. Асинхронные машины (ам)
- •3.1. Определение и назначение ам
- •3.2. Устройство ад
- •3.3. Вращающееся магнитное поле
- •3.4. Принцип действия асинхронного двигателя
- •3.5. Режим идеального холостого хода
- •3.6. Скольжение
- •3.7. Скорость вращения поля ротора
- •3.8. Вращающий момент асинхронного двигателя
- •3.9. Механическая характеристика асинхронного двигателя
- •3. 10. Пуск асинхронного двигателя
- •3.10.1. Пуск двигателя с короткозамкнутым ротором
- •3.10.2. Пуск двигателя с фазным ротором
- •3.11. Однофазные и двухфазные ад
- •3.11.1. Однофазные асинхронные двигатели
- •3.11.2. Двухфазный асинхронный двигатель
- •3.12. Асинхронный тахогенератор
- •Вопросы для самопроверки
- •Решение
- •4. Синхронные машины (см)
- •4.1. Назначение и устройство синхронных машин
- •4.2. Принцип работы синхронного генератора
- •4.3. Принцип работы синхронного двигателя
- •4.4. Пуск синхронного двигателя
- •4.5. Шаговый синхронный двигатель
- •4.5.1. Принцип действия однофазного шагового двигателя.
- •4.5.2. Реверсивные шаговые двигатели.
- •4.5.3. Индукторные шаговые двигатели
- •4.5.4. Основные параметры и характеристики шаговых двигателей.
- •4.5.5. Режимы работы шаговых двигателей.
- •Вопросы для самопроверки
- •Оглавление
- •Электрические машины и трансформаторы
- •400131, Волгоград, просп. Им. В. И. Ленина, 28, корп. 1.
- •400131, Волгоград, просп. Им. В. И. Ленина, 28, корп. 7.
Режим холостого хода (хх)
Режим холостого холла возникает при разомкнутой вторичной обмотке (или при нагрузке с большим сопротивлением), то есть, в этом режиме ток вторичной обмотки равен нулю
Режим характеризуется следующими особенностями:
1). . Напряжение на вторичной обмотке трансформатора равно ЭДС, наводимой во вторичной обмотке. Напряжение вторичной обмотки в режиме ХХ принимают за номинальное вторичное напряжение, то есть
(12)
2). По первичной обмотке протекает ток холостого хода (обозначается ).
Обычно этот ток выражается в процентах от номинального тока
(13)
и имеет малое значение (3 – 10) %
3). Ввиду малости тока электрические потери (потери на нагрев проводов) в первичной обмотке трансформатора очень малы и составляют от номинальной мощности, значит вся мощность, потребляемая трансформатором в режиме холостого хода, идет на потери.
Вместе с тем, в режиме холостого хода происходит наведение ЭДС во вторичной обмотке и появление на ее зажимах напряжения . Это означает, что все потери холостого хода – это потери на намагничивание. Их называют магнитными потерями или потерями в стали и обозначают
В основном магнитные потери складываются из потерь на гистерезис и потерь от вихревых токов :
(14)
Известно, что магнитные потери определяются приложенным напряжением и, если , то магнитные потери, определенные в режиме холостого хода будут оставаться постоянными при любой нагрузке трансформатора.
4) Напряжение на первичной обмотке не совпадает с ее ЭДС и отличается на величину падения напряжения в ветви намагничивания.
– активное и индуктивное сопротивления трансформатора, определяемые процессом намагничивания магнитопровода. Эти сопротивления называются магнитными, а ветвь с сопротивлениями и называется ветвью намагничивания трансформатора. Исходя из этого, можно изобразить схему замещения трансформатора в режиме холостого хода (рис. 4).
Рис. 4. Схема замещения трансформатора в режиме холостого хода
5) Уравнение электромагнитного состояния трансформатора для приведенной схемы в режиме ХХ имеет вид:
(15)
или
(16)
6) ЭДС, наводимая во вторичной обмотке совпадает с напряжением на обмотке ток обмотки и напряжение на первичной обмотке практически совпадает с ее ЭДС (так как – мал). Тогда коэффициент трансформации kT можно определить как отношение напряжений обмоток:
(17)
а так как то
(18)
7) Режим ХХ проводится как опыт ХХ в лабораторных условиях. При проведении опыта ХХ к зажимам вторичной обмотки подключается вольтметр, сопротивление которого →∞ (очень большое). С помощью измерительных приборов (амперметра, вольтметров и ваттметра) измеряют мощность холостого хода P10, напряжения U1ном, U2ном и ток .
По измеренным данным рассчитываются:
Коэффициент трансформации
Сопротивления ветви намагничивания
(19)