|
|
шпоры эл маш. 8. Трансформатор
93. Характеристики: холостого хода, нагрузочная, регулировочная генераторов постоянного тока.
характеристика холостого хода генератора E= f (Iв) (кривая 1) и вольт - амперную характеристику сопротивления цепи возбуждения Uв = Rв·Iв, где Uв - падение напряжения в цепи возбуждения. Эта характеристика представляет собой прямую линию 2, наклоненную к оси абсцисс под углом γ (tg γ Rв).
 Регулировочной характеристикой называют зависимость Iв=f(Iн) при U=const и п = const. Она показывает, каким образом следует регулировать ток возбуждения, чтобы поддерживать постоянным напряжение генератора при изменении нагрузки. Очевидно, что в этом случае по мере роста нагрузки нужно увеличивать ток возбуждения.
 Нагрузочной характеристикой называют зависимость U=f(IB) при п = const и /н = const. Нагрузочная характеристика при Iн = Iном (кривая 2) проходит ниже характеристики холостого хода (кривая 1), которую можно рассматривать как частный случай нагрузочной характеристики при Iн = 0. Разность ординат кривых 1 и 2 обусловлена размагничивающим действием реакции якоря и падением напряжения во внутреннем сопротивлении ΣRa машины.
|
94. Тахогенераторы постоянного тока, технические характеристики.
Тахогенераторы (ТГ) постоянного тока (ТГП) функционально предназначены для преобразования частоты вращения вала в пропорциональное частоте выходное напряжение постоянного тока . Выходное напряжение ТГ используется для дистанционного измерения или индикации частоты вращения исполнительных механизмов и для выработки управляющих сигналов в системах автоматического регулирования. Тахогенераторы постоянного тока бывают с возбуждением от постояиных магнитов и с электромагнитным возбуждением.
Основными показателями, характеризующими функциональные свойства ТГП, являются крутизна, нелинейность, асимметрия, коэффициент пульсации и температурный коэффициент выходного напряжения.
Крутизна выходной характеристики ТГП S определяется как изменение выходного напряжения на единицу частоты вращения ротора. Нелинейность изменения выходного напряжения Н представляет собой полусумму абсолютных значений наибольшей положительной и наибольшей отрицательной погрешностей выходного напряжения в отдельных точках характеристики. Асимметрия выходного напряжения АТ ТГП определяется как отношение абсолютного значения разности выходных напряжений, измеренных при правом и левом направлениях вращения, к сумме этих напряжений при установленном значении частоты вращения ротора. Пульсация Свых складывается из оборотной, полюсной, коллекторной и зубцовой составляющих. Наиболее нежелательными являются низкочастотные пульсации
|
96. Электромагнитный усилитель постоянного тока.
Простейшим электромагнитным усилителем (рис. 10.18) является обычный дроссель с подмагничиванием, в котором обмотка управления питается напряжением постоянного тока , а рабочая ир подключена последовательно с сопротивлением нагрузки RH к источнику напряжения переменного тока . Эффект усиления при работе электромагнитного усилителя осуществляется следующим образом. При подаче сигнала управления Uy магнитная индукция сердечника магнитного усилителя увеличивается, а магнитная проницаемость уменьшается. При этом изменяется индуктивность катушки и уменьшается индуктивное сопротивление рабочей катушки, что ведет к возрастанию тока нагрузки.
Рис.10.18.Электромагн. усилитель
|
99. Выбор параметров защиты от короткого замыкания автоматическим выключателем.
Основные параметры защиты от короткого замыкания это:
1. установление предельной отключающей способности 50 кA или 100 кA при AC 400 В выключатели устойчивы к большинству коротких замыканий , так как токи короткого замыкания на практике обычно достигают существенно меньших значений
2. Для использования в пыльных и влажных помещениях следует предусматривать специальные меры защиты
3. конкретные пусковые и номинальные данные подлежащего защите двигателя. Тоже относится и к автоматическим выключателям для защиты трансформаторов. Чтобы избежать случайного срабатывания автоматического выключателя из-за чувствительности к выпадению фазы, выключатели должны быть всегда подключены так, чтобы ток проходил по всем 3 главным цепям.
|
100. Выбор параметров защиты от тепловой перезагрузке автоматическим выключателем.
Автоматические выключатели выпускаются с комбинированными расцепителями: тепловой (защита оттоков перегрузки). Тепловой расцепитель срабатывает с обратнозависимой выдержкой времени - чем больше ток, тем меньше выдержка времени. Электромагнитный расцепитель - мгновенного действия. Расцепитель токов короткого замыкания должен вызывать размыкание выключателя с погрешностью 20% от значения тока срабатывания токовой уставки (см. таблицу уставок тепловых и электромагнитных расцепителей).
|
106. Гибридные электрические аппараты.
Новое направление в области электрических аппаратов, в рамках которого разрабатывались гибридные электрические аппараты , обладающие достоинствами как электромеханических, так и полупроводниковых аппаратов. гибридные ЭА являются компромиссным техническим решением, позволяющим соединить положительные качества электромеханических и силовых электронных аппаратов в одном комбинированном устройстве.
Примером являются силовые электронные аппараты, позволяющие осуществлять мягкий пуск или останов двигателя, или управлять работой двигателей постоянного тока в импульсных режимах. Пока не было соответствующей элементной базы, реализация таких технических решений была практически невозможна. По существу из-за недостаточно развитой элементной базы отсутствовало звено, способное реализовать эффективное взаимодействие слаботочных систем управления и мощных исполнительных устройств. В то же время в ЭА используется очень широкая номенклатура электронных приборов, что и определило название специальности Электрические и электронные аппараты.
|
117. Сварочные трансформаторы. Внешняя характеристика
Сварочные трансформаторы по фазности электрического тока подразделяются на однофазные и трехфазные, а по количеству постов — на однопостовые и многопостовые. Однопостовой трансформатор служит для питания сварочным током одного рабочего места и имеет соответствующую внешнюю характеристику . Многопостовой трансформатор служит для одновременного питания нескольких сварочных дуг ( сварочных постов) и имеет жесткую характеристику . Для создания устойчивого горения сварочной дуги и обеспечения падающей внешней характеристики в сварочную цепь дуги включает дроссель. Для дуговой сварки сварочные трансформаторы подразделяются по конструктивным особенностям на две основные группы: 1) трансформаторы с нормальным магнитным рассеянием, конструктивно выполненные в виде двух раздельных аппаратов ( трансформатор и дроссель) или в едином общем корпусе; 2) трансформаторы с развитым магнитным рассеянием, конструктивно различающиеся по способу регулирования (с подвижными катушками, с магнитными шунтами, со ступенчатым регулированием).
Рис. 1. Внешняя характеристика источников питания: 1 — крутопадающая внешняя характеристика ; 2 — пологопадающая; 3 — жёсткая; 4 — пологовозрастающая
Внешние характеристики сварочных генераторов, показанные на рис. 1 (кривые 1 и 2), являются падающими. Длина дуги связана с ее напряжением: чем длиннее сварочная дуга, тем выше напряжение. При одинаковом падении напряжения (изменении длины дуги) изменение сварочного тока неодинаково при неодинаковых внешних характеристиках источника.
|
119. Электрические и электронные аппараты, как средство управления режимами работы электрических машин.
Электрические контактные аппараты - это устройства, предназначенные для включения и отключения электрических цепей, контроля, измерения и защиты, для управления и регулирования электрических установок. Благодаря своей простоте, сравнительно невысокой стоимости они широко применяются в быту, промышленности, на транспорте и в энергетике. электронные аппараты - разновидность аппаратов, у которых процессы включения, отключения и регулирования параметров осуществляются с помощью бесконтактных силовых полупроводниковых приборов (тиристоров, транзисторов, диодов). Они являются перспективными, особенно в системах, которые в условиях эксплуатации требуют повышенной надежности, высокого быстродействия, большого срока службы, когда аппараты находятся под воздействием вибраций или в атмосфере ядовитых газов. Область применения электронных аппаратов ограничивается, в первую очередь, ростом перегрузок по току и увеличением перенапряжений в коммутируемой цепи, большими потерями энергии во включенном состоянии, влиянием температуры и радиации.
|
90. Универсальный коллекторный двигатель. Особенности, достоинства и недостатки.
Универсальный коллекторный двигатель (УКД) — разновидность коллекторной машины постоянного тока, которая может работать и на постоянном, и на переменном токе. Получил большое распространение в ручном электроинструменте и в некоторых видах бытовой техники из-за малых размеров, малого веса, лёгкости регулирования оборотов, относительно низкой цены. Универсальный коллекторный двигатель является коллекторным электродвигателем постоянного тока с последовательно включенными обмотками возбуждения (статора), оптимизированным для работы на переменном токе бытовой электрической сети. Такой тип двигателя независимо от полярности подаваемого напряжения вращается в одну сторону, так как за счёт последовательного соединения обмоток статора и ротора смена полюсов их магнитных полей происходит одновременно и результирующий момент остаётся направленным в одну сторону. Особенностью (в большинстве случаев — достоинством) работы такого двигателя именно на переменном токе является то, что в режиме малых оборотов (пуск и перегрузка) индуктивное сопротивление обмоток статора ограничивает потребляемый ток и соответственно максимальный момент двигателя (оценочно) до 3—5 от номинального (против 5—10 при питании того же двигателя постоянным током).
Достоинства в сравнении с коллекторным двигателем постоянного тока:Прямое включение в сеть,Меньший пусковой ток (и момент), что предпочтительнее для бытовых устройств. Проще управляющая схема (при её наличии) - тиристор (или симистор) и реостат. При выходе из строя электронного компонента двигатель остаётся работоспособным, но включается сразу на полную мощность.
Недостатки в сравнении с коллекторным двигателем постоянного тока:Меньший общий КПД из-за потерь на индуктивность и перемагничивание статора.
Меньший максимальный момент (может быть недостатком). Достоинства в сравнении АД:
Быстроходность и отсутствие привязки к частоте сети. Компактность.Больший пусковой момент.
Автоматическое пропорциональное снижение оборотов (практически до нуля) и увеличение момента при увеличении нагрузки (при неизменном напряжении питания) - "мягкая" характеристика. Возможность плавного регулирования оборотов в очень широком диапазоне - от ноля до номинального значения - изменением питающего напряжения.Недостатки в сравнении с асинхронным двигателем: Нестабильность оборотов при изменении нагрузки (где это имеет значение).Наличие щёточно-коллекторного узла и в связи с этим: Относительно малая надёжность (срок службы),Сильное искрение на коллекторе из-за коммутации переменного тока и связанные с этим радиопомехи,Высокий уровень шума, Относительно большое число деталей коллектора (и соответственно двигателя)
|
111. Физические явления в электрических аппаратах. Процессы, протекающие в ЭА, определяются различными и многообразными физическими явлениями.
1. Тепловые процессы в электрических аппаратах Работа большой части аппаратов связана с преобразованием одних видов энергии в другие. Неизбежны потери энергии и превращение ее в тепло. Тепловая энергия частично расходуется на повышение температуры аппарата и частично отдается в окружающую среду. При увеличении температуры происходит ускоренное старение изоляции проводников и уменьшение их механической прочности. Нагрев токоведущих частей и изоляции аппарата в значительной степени определяет его надежность. Поэтому, во всех возможных режимах работы температура частей аппарата не должна превосходить таких значений, при которых не обеспечивается его длительная работа.
2.Электромагнитные явления в электрических аппаратах Физические поля создаются источниками. неизменные во времени стационарные электростатическое и магнитное поля и переменное во времени, распространяющееся мгновенно во всём пространстве квазистационарное электромагнитное поле.
1.2. Контактные явления в электрических аппаратах Электрический контакт — соприкосновение тел, обеспечивающее протекание тока в электрической цепи. Соприкасающиеся тела называются также контактами или контакт-деталями. В электрических контактах ток проходит только через небольшую часть кажущейся контактной поверхности, и, следовательно, он должен испытывать сопротивление при прохождении через зону контакта. Переходное сопротивление контакта зависит от обработки поверхности. Известно, что для каждого материала существуют определённые падения напряжения на контактах, при которых температура контактного пятна достигает значений, характеризующих фазовое состояние материала. С ростом падения напряжения на контакте Uк переходное сопротивление вначале растёт, а затем, при напряжении Uр происходит резкое падение механических свойств материала.
|
120. Включение трехфазного асинхронного в однофазную сеть. При включении трехфазных асинхронных электродвигателей в однофазную сеть , как правило, используют обычные бумажные конденсаторы также можно использовать оксидные (электролитические) конденсаторы, которые имеют меньшие габариты и более доступны в плане покупки. Оксидные конденсаторы с допустимым напряжением в два раза меньшим, чем для обычных конденсаторов той же емкости. В приведенной схеме емкости обоих конденсаторов одинаковы и выбираются аналогично методике выбора бумажных конденсаторов для пускового устройва.
В приведенной схеме, SA1 - переключатель направления вращения двигателя, SB1 - кнопка разгона двигателя, электролитические конденсаторы С1 и С3 используются длч пуска двигателя, С2 и С4 - во время работы. Подбор электролитических конденсаторов в схеме лучше производить с помощью токоизмерительных клещей. Измеряют токи в точках А, В, С и добивается равенства токов в этих точках путем ступенчатого подбора емкостей конденсаторов. Замеры проводят при нагруженном двигателе в том режиме, в котором предполагается его эксплуатация. Диоды VD1 и VD2 для сети 220 В выбираются с обратным максимально допустимым напряжением не менее 300 В. Максимальный прямой ток диода зависит от мощности двигателя. Для электродвигателей мощностью до 1 кВт подойдут диоды Д245, Д245А, Д246, Д246А, Д247 с прямым током 10 А. При большей мощности двигателя от 1 кВт до 2 кВт нужно взять более мощные диоды с соответствующим прямым током, или поставить несколько менее мощных диодов параллельно, установив их на радиаторы. Следует обратить ВНИМАНИЕ на то, что при перегрузке диода может произойти его пробой и через электролитический конденсатор потечет переменный ток, что может привести к его нагреву и взрыву.
|
121. Применение и эксплуатация электрических машин.Эксплуатация
Объем и нормы приемо-сдаточных испытаний при вводе в эксплуатацию электрических машин
При приемке смонтированной электрической машины в эксплуатацию ее необходимо тщательно осмотреть. Сама машина , ее пускозащитная аппаратура и вспомогательное оборудование должны быть доступными для осмотра и ремонта и соответствовать условиям эксплуатации .
На электродвигателях и приводимых механизмах нужно стрелками указать направление вращения.
Аппаратуру управления следует по возможности располагать ближе к электрическим машинам в местах, удобных для обслуживания и ремонта. Если аппаратура управления находится вне видимости электропровода, то нужно установить дополнительную кнопочную станцию непосредственно у электродвигателя и обеспечить сигнализацию о предстоящем пуске механизма.
Для контроля напряжения на щитах должны быть установлены вольтметры или сигнальные лампы, а для наблюдения за режимом работы электрических машин - амперметры.
У электрических машин переменного тока при их приемке в эксплуатацию необходимо измерить сопротивление изоляции между фазами и между фазами и корпусом. Для измерения используют мегомметр напряжением 500 - 1000 В для машин с номинальным напряжением до 1000 В. Обычно значение сопротивления изоляции обмоток должно быть не ниже 0,5 МОм. Сопротивление изоляции катушек аппаратов также должно составлять не менее 0,5 МОм. Корпуса электрических машин заземляют. Причем заземляющие проводники размещают так, чтобы они были доступными Для осмотра, и окрашивают в отличительный цвет (обычно черный). Кроме того, создают надежный контакт заземляющих проводников с машиной. В местах, где возможны механические повреждения, проводники защищают.
Применение
Особенностью применения Электрических Машин Малой Мощности в аппаратуре является то, что они, как правило, не дублируются, замена их требует весьма трудоемких операций, связанных с регулировкой механических соединений и электромеханических параметров.
|
122. Выбор электрических машин.
Во взрывоопасных и пожароопасных зонах любого класса электрические с напряжением до 10кВ при условии, что их взрывозащиты или степень защиты оболочки соответствуют указанным в табл.7.3.10 и 7.4.1 [ПЭУ] или являются более высокими.
Привод механизмов, установленных во взрывоопасных зонах классов В-1, В-1а и В-2, может быть осуществлен электродвигателями без средств взрывозащиты, но при помощи вала, пропущенного через стену, с устройством в ней сальникового уплотнения (см.п.7.4.19 [ПЭУ]).
Привод механизмов, установленных в пожароопасных зонах, может быть осуществлен электродвигателями с меньшей степенью защиты оболочки, чем указано в табл.7.4.1, а также при помощи вала, пропущенного через стену, устройством в ней сальникового уплотнения (см.п.7.4.19 [ПЭУ]).
Во взрывоопасных зонах чаще всего применяются взрывонепроницаемые и продуваемые под избыточным давлением по виду взрывозащиты электродвигатели.
Электродвигатели во взрывонепроницаемой оболочке выпускаются сериями В, ВЛО, "Украина", МЛ, КО и др.
Особенностью взрывозащиты электродвигателей, продуваемых под избыточным давлением, является то, что их электрические части заключены в закрытую оболочку (корпус), находящеюся во время работы под избыточным давления чистого воздуха. Для этого создается специальная система вентиляции, в которую входят подводящие и отводящие воздуховоды с источниками подачи чистого воздуха в оболочку электрических машин , воздухоохладители или воздухонагреватели, а также соответствующие блокировки.
По своим конструктивным особенностям продуваемые электродвигатели не могут работать в условиях взрывоопасных наружных установках, т. е. в зонах класса В-1 г.
Некоторые технические данные продуваемых электродвигателей приведены в табл.1.2.
При выборе типа и основных технических данных электродвигателя для конкретного случая необходимо пользоваться каталогами или справочными источниками.
|
19. Внешняя характеристика трансформатора, коэффициент нагрузки, изменение напряжения во вторичной обмотке.
Под внешней характеристикой трансф-ра понимают зависимость вторичного напряжения от тока во вторичной обмотке U2=f(I2) , при условии что cosf2 первичное напряжение и частота тока сети остаются постоянными. В режиме Х.Х. напряжение на вторичной обмотке принимается равным ЭДС Х.Х. и это напряжение принимается за номинальное. Е20=U2ном . При работе тран-ра под нагрузкой изменение тока во вторичной обмотке приводит к изменению напряжения. Изменение напряжения зависит от вида нагрузки. Если нагрузка активно-индуктивная т.е. угол (фи) больше 0, то с увеличением нагрузки приложенное напряжение падает, при активно-емкостной (фи менее 0) напряжение увеличивается. Арифметическая разность м/ду напряжением в режиме Х.Х. и напряжением при заданном токе I2, называется изменением напряжения тран-ра.
внешние характеристики трансформатора для различных по характеру нагрузок . При чисто активной нагрузке (Cosj ) и активно- индуктивной нагрузке (Cosj , j ) внешние характеристики имеют падающий характер. При активно-емкостной нагрузке (Cosj , j ), рост тока нагрузки может сопровождаться увеличением напряжения на выходе: в силу того, что члены с Sinj в формуле (*) приобретают знак ( - ).
 коэффициент нагрузки трансформатора
|
|
17. Опытное определение параметров схемы замещения трансформатора. Опыт холостого хода.
Параметры схемы замещения для любого трансформатора можно определить по данным опытов холостого хода. Опыт холостого хода заключается в следующем. К зажимам одной из обмоток посредством регулятора напряжения (РН).
подводят номинальное напряжение ; к другой обмотке подключают вольтметр (ее можно считать разомкнутой). Измерив ток холостого хода I0 и мощность P0, потребляемую трансформатором , согласно схеме замещения находят
Так как ток холостого хода мал по сравнению с номинальным током трансформатора , электрическими потерями  пренебрегают и считают, что вся мощность, потребляемая трансформатором , расходуется на компенсацию магнитных потерь в стали магнитопровода. При этом  , 
Схема замещения трансформатора (а) и его векторные диаграммы (б, в) для режима холостого хода
Аналогично считают, что X1+Xm≈Xm, так как сопротивление Хт определяется основным потоком трансформатора Ф (потоком взаимоиндукции), a X1 — потоком рассеяния Фσ1, который во много раз меньше Ф. Поэтому с большой степенью точности полагают, что
| |
|
|
Скачать 3.44 Mb.